Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Цыбульский О.А. к.т.н., "Импульсный счетчик-расходомер газа"

Импульсный счетчик-расходомер газа





Цыбульский О.А. к.т.н.

В статье обоснованы преимущества применения нового метода импульсного преобразования расхода. Рассмотрена структура и характеристики разработанного импульсного счетчика- расходомера газа, отличительной особенностью которого является широкий диапазон измерений расхода.

Разработчики расходомеров знают, что каждый метод измерения расхода имеет свои предельные значения диапазона измерения. Граничные условия применимости того или иного метода измерения накладывают естественные ограничения на метрологические характеристики преобразователей расхода и преодоление этих ограничений забирает все больше ресурсов. Поэтому возникают естественные вопросы:

• В каком направлении должны развиваться разработки новых расходомеров?

• За счет каких ресурсов можно расширять диапазон измерений и повышать точность?

Взаимосвязь основных параметров средств измерений

В информационной теории измерения П.В. Новицким, на основе негаэнтропийного принципа информации, сформулированного Л. Бриллюэном, предложен общий закон взаимосвязи основных параметров средств измерений [1].

Закон устанавливает взаимосвязь между относительной погрешностью измерения £ , мощностью P, отбираемой средством измерения от измеряемого процесса за время измерения t, энергетическим КПД прибора ηэ, определяемым порогом энергетической чувствительности прибора к измеряемой величине, и минимальным энергетическим порогом чувствительности средств измерения, равным

1

2

Другими словами, точность измерений определяется тем, какую энергию получил прибор от измеряемого процесса и тем, какую часть этой энергии он преобразовал в полезную информацию.

Из закона следует, что уменьшать погрешность измерения возможно за счет более полного использования следующих ресурсов:

1. Потребление мощности от измеряемого процесса.

2. Увеличения времени измерения.

3. Повышения энергетической чувствительности преобразования.

С точки зрения измерения расхода первый пункт означает, что чем больше будет перепад давления на счетчике-расходомере, тем точнее будет результат измерения. Эту закономерность подтверждают характеристики многих применяемых расходомеров.

Увеличение времени измерения предполагает больший интервал времени отбора мощности от измеряемого процесса. Этому критерию соответствуют интегрирующие методы измерения расхода.

Понятие порога энергетической чувствительности является более общим, чем понятие порога чувствительности измерительного устройства. Однако, это связанные понятия и для анализа может использоваться порог чувствительности.

Импульсное преобразование

Импульсные преобразователи параметров непрерывного процесса нашли широкое применение в различных областях техники. В электротехнике, энергетике, связи, измерительной технике они позволяют существенно улучшить массо-габаритные, точностные, надежностные характеристики оборудования, осуществляя промежуточное импульсное преобразование параметров непрерывного процесса.

Рассмотрим перспективы применения импульсного преобразования при измерении расхода газа. Оценим метод импульсного преобразования расхода газа, предложенный в [2] с позиций общего закона взаимосвязи основных параметров средств измерений.

В упрощенном виде суть импульсного преобразования расхода можно изложить исходя из следующих соображений:

• Наибольшая точность измерения физической величины достигается в узком диапазоне в окрестности применяемой меры. Следовательно, диапазон изменения скорости потока через счетчик-расходомер должен быть узким. В идеале скорость должна быть неизменна.

• Но потребителю требуется широкий диапазон расходов. Следовательно, поток через счетчик должен быть разрывным, импульсным.

• Тогда переменной величиной становится время импульса потока. Интервал времени измеряется проще и намного точнее, чем расход. Следовательно, переход к импульсному преобразованию повысит точность измерения.

• Поскольку поток должен прерываться полностью, то нижняя граница диапазона измерения будет определяться только утечкой устройства прерывания потока (клапана). Следовательно, переход к импульсному преобразованию расширит диапазон измерений расхода.

• Поскольку потребителю требуется постоянное давление газа, то после импульсного преобразования необходима буферная камера и регулятор давления. Объем буферной камеры будет определять частоту поступления импульсов потока, исполняя роль измерительной камеры.

Счетчик-расходомер газа «Прамер-210»

Страница 1 из 5 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о средствах измерений » Цыбульский О.А. к.т.н., "Импульсный счетчик-расходомер газа"