ОЦІНКА ЯКОСТІ ВИМІРЮВАНЬ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА ВИТРАТИ ЗІ СКЛАДНОЮ ТРАЄКТОРІЄЮ ВИМІРЮВАЛЬНОГО ПРОМЕНЯ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.67(1).2024.307245Ключові слова:
якість вимірювань, газ, перетворювач витрати, відбиття променя, ультразвуковий перетворювач витрати, характеристика перетворення, імітаційне моделюванняАнотація
Протягом останнього десятиріччя найбільшого застосування у промислових вимірюваннях витрати та кількості різних енергетичних ресурсів набули ультразвукові вимірювачі. Такі прилади відрізняються за конструкцією, методом отримання вихідного сигналу, кількістю та топологією розповсюдження акустичних хвиль і, відповідно, мають різноманітні метрологічні характеристики.
Точність формування вимірюваного сигналу окреслюється якістю первинного перетворювача витрати. Складовими якості при цьому є метрологічні характеристики, технологічність конструкції, зручність налаштовування, вартість тощо.
Метою роботи є порівняння, аналіз та оцінювання якості вимірювань витрати при застосуванні одноканального зі складною траєкторією вимірювального променя та багатоканального (багатохордового) ультразвукових перетворювачів витрати.
За результатами імітаційного моделювання отримано розподіл швидкості потоку у повздовжніх та поперечних перерізах, визначено коєфіцієнти коригування виміряного сигналу, розраховано втрати тиску.
Порівняльний аналіз якості вимірювань досліджуваних перетворювачів витрати дозволив виявити переваги застосування одноканального перетворювача витрати з відбиттям акустичної хвилі, а саме: можливість точного виведення корисного сигналу, більша метрологічна чутливість; вища точність вимірювання, а також мінімальний вплив на вимірюване середовище, в наслідок створення менших за геометричними розмірами місцевих гідродинамічних опорів по протяжності вимірювального тракту.
Перспективою подальшої роботи є дослідження ультразвукових вимірювальних перетворювачів витрати з різною топологією акустичних каналів при вимірюванні та реєстрації витрати і кількості за різних режимів плину вимірюваного середовища.
Посилання
DSTU ISO 13443:2015 Pryrodnyi haz. Standartni umovy. Chynnyi vid 01.09.2016. Vyd. ofits. Kyiv: UkrNDNTs, 2016. (In Ukrainian)
A. Pysarets and Y. Pysarets, “Automated systems for readings transmission from energy carrier measuring instruments. Part 1”, Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., is. 59(1), pp. 95–101, 2020. DOI: 10.20535/1970.59(1).2020.210037 (In Ukrainian)
A. Pysarets and Y. Pysarets, “Automated systems for readings transmission from energy carrier measuring instruments. Part 2”, Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., is. 60(2), pp. 79–86, 2020. DOI: 10.20535/1970.60(2).2020.221452 (In Ukrainian)
A. Pysarets, O. Drachuk, “Operation features of an ultrasonic flow transducer with a complex trajectory of the measuring path”, Bull. Kyiv Polytech. Inst. Ser. Instrum. Mak., is. 63(1), pp. 63–68, 2022. DOI: 10.20535/1970.63(1).2022.260645 (In Ukrainian)
ISO 17089-2:2012. Measurement of fluid flow in closed conduits. – Ultrasonic meters for gas – Part 2: Meters for industrial applications.
T. Tresch, P. Gruber, T. Staubli, “Comparison of integration methods for multipath acoustic discharge measurements”, in 6th International Conference on Innovation in Hydraulic Efficiency Measurements, July 30 – August 1, 2006, Portland, Oregon, USA.
A. Weissenbrunner, A. Fiebach, S. Schmelter, M. Bär, P. U. Thamsen, T. Lederer, “Simulation-based determination of systematic errors of flowmeters due to uncertain in flow conditions”, Flow Measurement and Instrumentation, vol. 52, pp. 25-39, 2016. DOI: 10.1016/j.flowmeasinst.2016.07.011
F. R. Menter, R. Langtry, S. Völker, “Transition Modelling for General Purpose CFD Codes”, Flow Turbulence Combust, vol. 77, pp. 277–303, 2006. DOI: 10.1007/s10494-006-9047-1
M. N. Akhter, K. Yamada and K. Funazaki, “Numerical simulation of bypass transition by the approach of intermittency transport equation”, Journal of Fluid Science and technology, vol. 4, no. 3, pp. 524-535, 2009. DOI: 10.1299/jfst.4.524
P. Gruber, “Typical uncertainty analysis of acoustic discharge measurements by multipath flow meters in hydropower applications”, in The 13th International conference on hydraulic efficiency measurement. IGHEM 2022, Grenoble, France, 03-05 October, 2022.
B. Funck, D. Funk, “Challenges of implementing a reliable and accurate non-intrusive ultrasonic flow measurement on penstocks at large-scale hydroelectric power plants”, The 13th International conference on hydraulic efficiency measurement. IGHEM 2022, Grenoble, France, 03-05 October, 2022.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О. О. Драчук, І. В. Коробко, А. В. Писарець
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
