Дослідження метрологічної моделі оптико-теплового методу вимірювання витрати природного газу
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2020.208953Ключові слова:
витрата газу, оптико-тепловий метод, стандартна невизначеність, метрологічна модель, корельовані параметри, некорельовані параметри, бюджет невизначеностейАнотація
У статті обґрунтовано важливість проведення досліджень, спрямованих на розробку та вивчення безконтактних методів вимірювання витрати природного газу.
На базі розробленої математичної моделі безконтактного оптико-теплового методу вимірювання витрати газу та основних положень теорії невизначеності здійснено аналіз метрологічної моделі методу. Досліджено та оцінено складову сумарної стандартної невизначеності, яка обумовлена невизначеністю некорельованих вхідних параметрів рівняння вимірювання. Виокремлено домінуючі складові та проаналізовано шляхи зменшення їх впливу на сумарну стандартну невизначеність. Найбільший вклад у сумарну стандартну невизначеність методу вносять невизначеність вимірювання кількості інтерференційних смуг, невизначеність вимірювання відстані між досліджуваними перетинами трубопроводу та невизначеність завдання коефіцієнта, який характеризує розподіл швидкостей газового потоку.
Виявлено складові сумарної стандартної невизначеності (теплофізичні параметри газового середовища і матеріалу трубопроводу, геометричні характеристики трубопроводу), які корельовані одна з одною через залежність від температури середовища. Складено бюджет невизначеностей корельованих вимірювань. Кількісна оцінка показала, що наявність кореляції між визначеними вхідними параметрами не впливає значною мірою на сумарну стандартну невизначеність вимірювання.
Аналіз метрологічної моделі безконтактного оптико-теплового методу вимірювання витрати природного газу дозволив оцінити відносну сумарну стандартну невизначеність методу та обґрунтувати перспективність застосування методу для вимірювання витрати газу в трубопроводах великих діаметрів.Посилання
DSTU GOST 8.586.5:2009. Metrology. Measurement of flow and amount of liquid and gas using standard tapering devices. Part 5. Method of performing measurements. Kyiv, 2010. 196 p. (in Ukrainian).
Shchupak I.V., Chernyshenko O.M., Andriyshyn N.M., Negreba R.Z. Suchasni pidhody do vymiryuvannya obyemu ta obyemnoyii vytraty pryrodnoho hazu [Modern approaches to measuring the volume and volume flow of natural gas]. Oil and gas industry of Ukraine, 2014, no. 5, pp. 39–41 (in Ukrainian).
Moschenko I.O., Yegorov A.B. Rozrobka ta doslidzhennya optyko-teplovoho metodu vymiryuvannya vytraty hazu [Development and research of optic-thermal method of gas flow measurement]. Standardization, certification, quality. Kharkiv, 2005, no. 3(34), pp. 33–35 (in Ukrainian).
Stetsenko A.A. Udoskonalennya ultrazvukovoho metodu i zasobiv vymiriuvannia vytraty tekuchoho seredovyshcha u zakrytyh kanalah. Diss. cand. tehn. nauk [Improvement of the ultrasonic method and measuring instruments for fluid flow in closed conduits. Сand. tech. sci. diss.]. Kharkіv, NSC “Institute of metrology”, 2015. 171 p. (in Ukrainian).
Moshchenko I.A. Povyshenie chuvstvitel’nosti opticheskogo metoda izmereniya rashoda prirodnogo gaza [Improving the sensibility of optical method of natural gas flow measurement]. Methods and devices of quality control. Ivano-Frankivsk, IFNTUNG Publ., 2005, no. 13, pp. 53–56 (in Russian).
Zakharov I.P. Estimating measurement uncertainty on the basis of observed and logical correlation. Measurement Techniques, 2007, no. 8, pp. 808–816. DOI: https://doi.org/10.1007/s11018-007-0154-8
Kolyada Yu.B., Korolyov Yu.S., Razgulin V.G., Yanushkin V.N. Digital photoelectric motion interferometer. Measurement Techniques, 2002, no. 6, pp. 17–18.
State Standard 15150-69. Machines, instruments and other industrial products. Modifications for different climatic regions. Categories, operating, storage and transportation conditions as to environment climatic aspects influence. Moscow, 1971. 87 p. (in Russian).
Savelyev I.V. Kurs obshchei fiziki. T. 3. Mehanika. Molekulyarnaya fizika [The course of general physics. Vol. 1. Mechanics. Molecular physics]. St. Petersburg, Lan’ Publ., 2019. 432 p. (in Russian).
DSTU 7221:2011. Metrology. The flow rate of liquid and gas. The methodology for measuring speed at one point in the pipe section. Kyiv, 2011. 15 p. (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра 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.
