RU2663555C1 - Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations - Google Patents
Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663555C1 RU2663555C1 RU2017119546A RU2017119546A RU2663555C1 RU 2663555 C1 RU2663555 C1 RU 2663555C1 RU 2017119546 A RU2017119546 A RU 2017119546A RU 2017119546 A RU2017119546 A RU 2017119546A RU 2663555 C1 RU2663555 C1 RU 2663555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring instruments
- measuring
- fluid flow
- pipeline
- values
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D18/00—Testing or calibrating apparatus or arrangements provided for in groups G01D1/00 - G01D15/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L27/00—Testing or calibrating of apparatus for measuring fluid pressure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поверки и калибровки измерительных приборов, установленных на объектах трубопроводного транспорта.The invention relates to the field of measuring equipment and can be used for verification and calibration of measuring instruments installed on the objects of pipeline transport.
Уровень техникиState of the art
Известны способы поверки измерительных приборов [ГОСТ Р 8.906-2015; RU 2573452 С2, 20.01.2016; RU 2390741 С1, 27.05.2010], основанные на сличении их показаний с измерениями образцовых приборов в лабораторных условиях. Поверяемый прибор подключают к специальному оборудованию и согласно известным методикам проводят испытания.Known methods of verification of measuring instruments [GOST R 8.906-2015; RU 2573452 C2, 01.20.2016; RU 2390741 C1, 05.27.2010], based on a comparison of their readings with measurements of exemplary instruments in laboratory conditions. The device to be verified is connected to special equipment and tests are carried out according to known methods.
Недостатком известных способов является их трудоемкость, обусловленная необходимостью снятия поверяемого прибора с эксплуатируемого объекта, доставкой прибора в лабораторию для проведения поверки, его возвратом по окончании испытаний и установкой на место.A disadvantage of the known methods is their complexity, due to the need to remove the device to be verified from the facility in operation, to deliver the device to the laboratory for verification, to return it at the end of the test and to install it in place.
Известны способы поверки измерительных приборов на месте эксплуатации.Known methods of verification of measuring instruments at the place of operation.
Одни способы, например [RU 2282836 С2, 27.08.2006; RU 2217704, 27.11.2003], основаны на сличении показаний поверяемых и образцовых измерительных приборов по известным методикам.Some methods, for example [RU 2282836 C2, 08/27/2006; RU 2217704, 11.27.2003], based on a comparison of the testimony of verified and reference measuring instruments by known methods.
Недостатком этих способов является необходимость установки и обслуживания дополнительных (образцовых) приборов.The disadvantage of these methods is the need to install and maintain additional (exemplary) devices.
Реализация других способов [RU 2182320, 10.05.2002; RU 2373506 С1, 20.11.2009; RU 2358250 С2, 10.06.2009] требует установки специальных устройств и/или проведение специальных испытаний.The implementation of other methods [RU 2182320, 05/10/2002; RU 2373506 C1, 11/20/2009; RU 2358250 C2, 06/10/2009] requires the installation of special devices and / or special tests.
Их недостатками являются затраты на приобретение и установку дополнительного оборудования, а в случае проведения специальных испытаний - нарушение режима работы технологического объекта, требующиеся временные и трудовые затраты.Their disadvantages are the costs of the purchase and installation of additional equipment, and in the case of special tests - violation of the operating mode of the technological facility, the required time and labor costs.
Все перечисленные способы поверки измерительных приборов предназначены для поверки либо одного измерительного прибора, либо нескольких измерительных приборов, которые обследуются независимо друг от друга. От физической величины, которую измеряет поверяемый прибор, зависит выбор образцового прибора, специального оборудования, методики проведения испытаний и т.д.All of the listed methods of calibration of measuring instruments are designed to verify either one measuring instrument or several measuring instruments that are examined independently of each other. The choice of an exemplary device, special equipment, test methodology, etc., depends on the physical quantity that the device under test measures.
Наиболее близким к заявляемому изобретению (прототипом) является способ поверки измерительных приборов [RU 2428708, 10.09.2011], который учитывает системность решаемой задачи - проводит поверку совокупности измерительных приборов, установленных в технической системе на взаимосвязанных объектах измерения. Известный способ заключается в многократном измерении суммирующим измерительным прибором суммы величин, которые измеряются поверяемыми измерительными приборами. Результаты всех измерений записываются. Систематические ошибки измерительных приборов находятся путем решения системы линейных алгебраических уравнений, связывающих результаты измерений.Closest to the claimed invention (prototype) is a method of calibration of measuring instruments [RU 2428708, 09/10/2011], which takes into account the systematic nature of the problem being solved - it checks the set of measuring instruments installed in the technical system on interconnected measurement objects. The known method consists in the multiple measurement by a summing measuring device of the sum of the quantities that are measured by verified measuring devices. The results of all measurements are recorded. The systematic errors of measuring instruments are found by solving a system of linear algebraic equations connecting the measurement results.
Недостатками известного метода являются необходимость установки и обслуживания суммирующего измерительного прибора с более высоким классом точности, а также ограниченная область применения. Известный метод не может быть применен для поверки манометров, термометров и других приборов, для которых в настоящее время не существует суммирующих приборов, позволяющих измерять сумму измеряемых ими величин. Известный способ не может быть применен при нестационарном течении флюида в трубопроводной системе для поверки приборов, замеряющих режимные параметры потока флюида (расход, тепловую энергию и т.д.), т.к. в этом случае равенство показаний суммирующего измерительного прибора и суммы показаний поверяемых измерительных приборов, полученных для одного момента времени, не выполняется.The disadvantages of this method are the need to install and maintain a summing measuring device with a higher accuracy class, as well as a limited scope. The known method cannot be used for checking pressure gauges, thermometers and other devices for which there are currently no summing devices that can measure the sum of the quantities they measure. The known method cannot be applied during unsteady fluid flow in a pipeline system for checking instruments that measure the operational parameters of a fluid flow (flow rate, thermal energy, etc.), because in this case, the equality of the readings of the summing measuring device and the sum of the readings of the calibrated measuring devices obtained for one moment in time is not performed.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В основу предлагаемого изобретения положена задача создания способа поверки и калибровки измерительных приборов в процессе эксплуатации трубопроводной системы, не требующего установки дополнительного диагностического и/или измерительного оборудования, не накладывающего ограничений на режим течения флюида в трубопроводной системе, не требующего проведения специальных испытаний, позволяющего проводить поверку не только приборов для измерения величин, сумму которых можно измерять с помощью суммирующего прибора (расхода, тепловой энергии и т.д.), но и других измерительных приборов (манометров, термометров и т.д.).The basis of the present invention is the creation of a method of verification and calibration of measuring instruments during operation of the pipeline system, which does not require the installation of additional diagnostic and / or measuring equipment, does not impose restrictions on the flow of fluid in the pipeline system, which does not require special tests that allow verification not only devices for measuring quantities, the sum of which can be measured using a summing device (flow rate, heat energy, etc.), but also other measuring instruments (pressure gauges, thermometers, etc.).
Технический результат - поверка совокупности измерительных приборов, установленных на трубопроводной системе, в процессе эксплуатации трубопроводной системы (при стационарных и нестационарных режимах течения флюида) без установки дополнительного диагностического и/или измерительного оборудования и без специальной подготовки к испытаниям.EFFECT: verification of a set of measuring instruments installed on a pipeline system during operation of the pipeline system (under stationary and non-stationary modes of fluid flow) without installing additional diagnostic and / or measuring equipment and without special preparation for testing.
Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения заявляемый способ учитывает взаимосвязь всей совокупности измеряемых на объекте величин (режимных параметров потока флюида): давлений, расходов, температур и т.д. С помощью установленных на объекте - трубопроводной системе - (штатных) измерительных приборов проводят замеры этих величин в моменты времени t (t∈Ω).This is achieved by the fact that, in contrast to the known technical solution, the inventive method takes into account the relationship of the entire totality of the measured values (operational parameters of the fluid flow): pressures, flows, temperatures, etc. Using (standard) measuring instruments installed at the facility - the pipeline system - they measure these quantities at time t (t∈Ω).
Далее полагают, что - результат измерения i-й величины в момент времени t(t∈Ω) - связан с истинным значением этой величины Xi,t соотношениемFurther, it is believed that - the measurement result of the i-th value at time t (t∈Ω) is related to the true value of this quantity X i, t by the ratio
где εi - неизменяющаяся (или медленно меняющаяся) во времени систематическая ошибка измерения i-й величины, i∈I;where ε i is the unchanged (or slowly changing) in time systematic measurement error of the i-th quantity, i∈I;
I - множество всех измерительных приборов;I is the set of all measuring instruments;
δεi,t - случайная составляющая ошибки измерения i-й величины в момент времени t.δε i, t is the random component of the measurement error of the ith value at time t.
Записывают математическую модель трубопроводной системы - соотношения, связывающие истинные значения измеряемых величин Xi,t для всех моментов времени t∈Ω, -They write down the mathematical model of the pipeline system — relations that relate the true values of the measured quantities X i, t for all instants of time t∈Ω, -
где f - вектор-функция;where f is a vector function;
μ - вектор коэффициентов модели, характеризующих техническое состояние оборудования системы;μ is the vector of model coefficients characterizing the technical condition of the system equipment;
X - вектор, составленный из величин Xi,t, i∈I, t∈Ω.X is a vector composed of the quantities X i, t , i∈I, t∈Ω.
Примером соотношения (2) для трубопроводной системы может служить система алгебраических уравнений, связывающих режимные параметры потока флюида в трубопроводной системе при стационарном режиме течения. Для трубопроводной системы, не содержащей силового оборудования (насосов, компрессоров), компоненты вектора μ являются коэффициентами, характеризующими гидравлическое сопротивление трубопроводов.An example of relation (2) for a pipeline system is a system of algebraic equations that relate the operational parameters of the fluid flow in a pipeline system under a stationary flow regime. For a pipeline system that does not contain power equipment (pumps, compressors), the components of the vector μ are coefficients characterizing the hydraulic resistance of the pipelines.
При задании компонент вектора μ привлекают экспертные знания, учитывают опыт эксплуатации трубопроводной системы. Для объектов трубопроводной системы, техническое состояние которых неизвестно, значения компонент вектора μ полагают неизвестными. Учитывая особенности трубопроводной системы, записывают соотношения, связывающие компоненты вектора μ:When specifying the components of the vector μ, expert knowledge is attracted, and the operating experience of the pipeline system is taken into account. For pipeline system objects whose technical state is unknown, the values of the components of the vector μ are assumed to be unknown. Given the features of the pipeline system, write down the relations connecting the components of the vector μ:
где g - вектор-функция.where g is a vector function.
Примером соотношения (3) может служить равенство коэффициентов гидравлического сопротивления для участков трубопроводов, эксплуатировавшихся и продолжающих эксплуатироваться в одинаковых условиях.An example of relation (3) is the equality of hydraulic resistance coefficients for sections of pipelines that have been in operation and continue to operate under the same conditions.
Далее для всех установленных на трубопроводной системе измерительных приборов и всех моментов времени t∈Ω определяют величину - дисперсию случайной составляющей ошибки измерения δεi,t. Для тех измерительных приборов, для которых информация о дисперсии отсутствует, значения полагают неизвестными. Исходя из опыта эксплуатации трубопроводной системы записывают соотношения, связывающие значения :Next, for all measuring instruments installed on the pipeline system and all time instants t∈Ω, the quantity - the variance of the random component of the measurement error δε i, t . For measuring instruments for which dispersion information absent values believed to be unknown. Based on the operating experience of the pipeline system, relations relating values are written :
где h - вектор-функция;where h is a vector function;
σ - вектор, компонентами которого являются .σ is the vector whose components are .
Примерами соотношения (4) могут служить равенство всех дисперсий некоторой константе, определенной по паспортным характеристикам измерительного прибора , или равенство между собой всех дисперсий , соответствующих одному измерительному прибору i и разным моментам времени . Последнее предположение выполняется, если замеры режимных параметров потока флюида проводятся в течение не очень продолжительного периода времени и i-й измерительный прибор в течение этого времени не заменяли на другой.An example of relation (4) is the equality of all dispersions to a certain constant determined from the nameplate characteristics of the measuring device , or the equality of all variances corresponding to one measuring device i and different points in time . The last assumption is fulfilled if the measurement of the operational parameters of the fluid flow is carried out over a not very long period of time and the i-th measuring device during this time was not replaced by another.
Значения систематических ошибок εi ищут в соответствии с методом наименьших квадратов путем минимизации взвешенной (с весами ) суммы квадратов отклонений результатов измерений режимных параметров потока флюида с поправкой на систематические ошибки от истинных значений этих величин Xi,t:The values of systematic errors ε i are sought in accordance with the least squares method by minimizing the weighted (with weights ) the sum of the squared deviations of the measurement results of the operational parameters of the fluid flow, adjusted for systematic errors from the true values of these quantities X i, t :
Таким образом, получают задачу условной оптимизации с целевой функцией (5) и ограничениями (2)-(4). Искомыми величинами помимо систематических ошибок εi являются истинные значения измеряемых параметров Xi,t и неизвестные компоненты векторов μ и σ.Thus, a conditional optimization problem is obtained with the objective function (5) and constraints (2) - (4). In addition to the systematic errors ε i, the sought quantities are the true values of the measured parameters X i, t and the unknown components of the vectors μ and σ.
Решают задачу условной оптимизации с целевой функцией (5) и ограничениями (2)-(4), находят систематические ошибки εi, (i∈I).They solve the problem of conditional optimization with the objective function (5) and constraints (2) - (4), find systematic errors ε i , (i∈I).
Решение получают с помощью оптимизационных пакетов (например, MATLAB, Maple, Optimization и др.) либо с помощью предметно-ориентированных программ, учитывающих специфику рассматриваемой технологической системы.The solution is obtained using optimization packages (for example, MATLAB, Maple, Optimization, etc.) or using subject-oriented programs that take into account the specifics of the technological system under consideration.
Описание чертежейDescription of drawings
На фиг. 1 представлена структурная схема, иллюстрирующая взаимосвязь группы измерительных приборов и системы передачи информации на вычислительное устройство.In FIG. 1 is a structural diagram illustrating the relationship of a group of measuring devices and a system for transmitting information to a computing device.
На фиг. 2-3 приведены графики, иллюстрирующие пример реализации способа.In FIG. 2-3 are graphs illustrating an example implementation of the method.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На объектах трубопроводного транспорта (фиг. 1) установлены измерительные приборы 1, данные с которых по системе телеметрии поступают на вычислительное устройство 2.At the objects of pipeline transport (Fig. 1),
Ниже приведен пример конкретного применения предлагаемого способа.The following is an example of a specific application of the proposed method.
В качестве примера трубопроводной системы рассматривается горизонтальный линейный газопровод с внешним диаметром 1220 мм. По трассе газопровода расположены 9 пунктов замеров от пункта №1 в начале до пункта №9 в конце газопровода. Пункты замеров делят газопровод на 8 секций: секция 1 - между пунктами замеров №1 и №2 и т.д., секция 8 - между пунктами замеров №8 и №9. Длины секций 1, …, 8 равны соответственно 26 км; 29,2 км; 27,8 км; 25,3 км; 14,3 км; 24,6 км; 17,3 км; 12,4 км. В каждом пункте замеров проводятся замеры давления и температуры, а в последнем пункте замеров (пункте замеров №9) измеряется также расход газа.As an example of a pipeline system, a horizontal linear gas pipeline with an external diameter of 1220 mm is considered. There are 9 measuring points along the gas pipeline route from point No. 1 at the beginning to point No. 9 at the end of the pipeline. Measurement points divide the gas pipeline into 8 sections: section 1 - between measurement points No. 1 and No. 2, etc., section 8 - between measurement points No. 8 and No. 9. The lengths of
На фиг. 2 представлены графики замеров давления в пунктах замеров № I (i=1, 2,…, 9).In FIG. 2 shows graphs of pressure measurements in measuring points No. I (i = 1, 2, ..., 9).
Рассматриваемый газопровод имеет большой диаметр и эксплуатируется при больших скоростях течения газа, поэтому изменения аккумулирующей способности труб малы по сравнению с объемами перекачки и для нахождения систематических ошибок измерений можно пользоваться стационарной моделью течения газа. Взаимосвязь параметров при стационарном режиме течения газа по горизонтальному линейному газопроводу - в соответствии с отраслевым стандартом «СТО Газпром 2-3.5 - 051 - 2006. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов» описывается уравнениемThe gas pipeline under consideration has a large diameter and is operated at high gas flow rates, therefore, the changes in the accumulating capacity of the pipes are small compared to the pumping volumes and a stationary gas flow model can be used to find systematic measurement errors. The relationship between the parameters in a stationary gas flow mode along a horizontal linear gas pipeline — in accordance with the industry standard STO Gazprom 2-3.5 - 051 - 2006. The norms for the technological design of main gas pipelines is described by the equation
где Pin - давление в начале газопровода, МПа;where P in is the pressure at the beginning of the pipeline, MPa;
Pout - давление в конце газопровода, МПа;P out - pressure at the end of the pipeline, MPa;
c0=9,0553⋅1010;c 0 = 9.0553⋅10 10 ;
Δ - относительная плотность газа по воздуху;Δ is the relative density of the gas through the air;
λ - коэффициент гидравлического сопротивления;λ is the coefficient of hydraulic resistance;
zaver - среднее по длине газопровода значение коэффициента сжимаемости газа;z aver is the average over the length of the gas pipeline value of the gas compressibility coefficient;
Taver - средняя по длине газопровода температура транспортируемого газа, К;T aver is the average temperature of the transported gas, along the length of the pipeline, K;
L - длина газопровода, км;L is the length of the gas pipeline, km;
q - расход газа, млн. м3/сутки;q - gas consumption, mln. m 3 / day;
Е - коэффициент гидравлической эффективности, характеризующий техническое состояние газопровода;E - hydraulic efficiency coefficient characterizing the technical condition of the gas pipeline;
D - внутренний диаметр газопровода, мм.D is the internal diameter of the gas pipeline, mm.
Соотношение (6) можно записать для каждой из восьми секций рассматриваемого газопровода. Для этого в соотношении (6) Pin, Pout, Δ, zaver, Taver, L, λ, q, D следует заменить на , , Δj, zaver,j, Taver,j, Lj, λj, qj, Dj, где индекс j (j=1, 2, …, 8) указывает на принадлежность параметров j-й секции.Relation (6) can be written for each of the eight sections of the pipeline in question. For this, in relation (6), P in , P out , Δ, z aver , T aver , L, λ, q, D should be replaced by , , Δ j , z aver, j , T aver, j , L j , λ j , q j , D j , where the index j (j = 1, 2, ..., 8) indicates that the parameters of the jth section belong to.
Попутные отборы газа по трассе газопровода отсутствуют, поэтому для всех секций значения q равны:There are no associated gas withdrawals along the gas pipeline route; therefore, for all sections, q values are equal to:
Значения Е для всех секций неизвестны, но, учитывая особенности трубопроводной системы, их можно считать равными:The values of E for all sections are unknown, but, given the features of the pipeline system, they can be considered equal:
Значения коэффициента λ от секции к секции меняются незначительно, их можно считать одинаковыми для всех секций λj=λ. То же самое имеет место для значений коэффициента сжимаемости zj,aver=zaver и средней температуры Tj,aver=Taver.The values of the coefficient λ from section to section vary slightly, they can be considered the same for all sections λ j = λ. The same holds for the compressibility coefficient z j, aver = z aver and average temperature T j, aver = T aver .
Диаметры всех секций равны (D1=D2=…=D8), по всем секциям транспортируется газ с одинаковой относительной плотностью газа по воздуху (Δ1=Δ2=…=Δ8).The diameters of all sections are equal (D 1 = D 2 = ... = D 8 ), gas is transported through all sections with the same relative density of gas through the air (Δ 1 = Δ 2 = ... = Δ 8 ).
Таким образом, из соотношения (6) следует, что разность (Pin)2-(Pout)2 от секции к секции меняется, главным образом, из-за изменения длины секции L. Таким образом, чем больше длина секции L, тем больше должно быть значение (Pin)2-(Pout)2, а значит, тем больше должно быть «расстояние» между соседними кривыми на фиг. 2. По фиг. 2 видно, что это условие не выполняется. Например, «расстояние» между кривыми 8 и 9 существенно больше «расстояний» между другими парами кривых, несмотря на то, что длина этой секции минимальна - 12,9 км.Thus, from relation (6) it follows that the difference (P in ) 2 - (P out ) 2 from section to section changes mainly due to a change in the length of section L. Thus, the larger the length of section L, the the larger the value should be (P in ) 2 - (P out ) 2 , which means that the greater the “distance” between adjacent curves in FIG. 2. Referring to FIG. 2 shows that this condition is not fulfilled. For example, the “distance” between
Причина этого несоответствия измерений физическим законам - наличие систематических ошибок замеров давления. На наличие систематических ошибок тестируем манометры, расположенные в пунктах замеров №1, №2, №3, №4, №5, №8, №9.The reason for this inconsistency of measurements to physical laws is the presence of systematic errors in pressure measurements. For the presence of systematic errors, we test pressure gauges located at measuring points No. 1, No. 2, No. 3, No. 4, No. 5, No. 8, No. 9.
Для поверки этих манометров, будем использовать замеры режимных параметров потока флюида, проводимые штатными измерительными приборами, т.е. замеры давления и температуры в пунктах замеров №1-9 и замеры расхода в пункте замеров №9.To verify these pressure gauges, we will use measurements of the operating parameters of the fluid flow, carried out by standard measuring instruments, i.e. pressure measurements and temperature in measurement points No. 1-9 and flow measurements at measurement point No. 9.
Периодичность проведения замеров составляет 5 мин, общий период наблюдения - 5 суток. Согласно заявляемому способу обозначим множество моментов времени t, когда проводятся замеры, через Ω.The measurement frequency is 5 minutes, the total observation period is 5 days. According to the claimed method, we denote the set of times t when measurements are taken, through Ω.
Положим, что результаты замеров величин связаны с их истинными значениями соотношением (1). При этом следует учесть, что замеры температуры в пунктах замеров №1-9, замеры давления в пунктах замеров №6 и №7, замеры расхода в пункте замеров №9 не содержат систематических ошибок, поэтому соотношение (1) следует переписать в видеWe assume that the results of measurements of quantities are related to their true values by relation (1). It should be noted that temperature measurements at measuring points No. 1-9, pressure measurements at measuring
где Pi,t и Ti,t - истинные значения давления и температуры соответственно в пункте замеров № i в момент времени t;where P i, t and T i, t are the true values of pressure and temperature, respectively, in the measurement point No. i at time t;
qt - истинное значение расхода в момент времени t;q t is the true value of the flow at time t;
εi - систематическая ошибка измерения давления в пункте замеров № i;ε i is the systematic error of pressure measurement at measurement point No. i;
, и - случайные составляющие ошибок измерения давления, температуры в пункте замеров № i и расхода в пункте замеров №9 соответственно в момент времени t. , and - random components of errors in measuring pressure, temperature at measurement point No. i and flow rate at measurement point No. 9, respectively, at time t.
Далее запишем и решим задачу условной оптимизации.Next, we write and solve the problem of conditional optimization.
Сначала сформулируем систему ограничений задачи условной оптимизации - запишем математическую модель трубопроводной системы (конкретизируем уравнение (2)) и соотношения, связывающие компоненты векторов μ и σ (конкретизируем уравнения (3) и (4) соответственно).First, we formulate the constraint system of the conditional optimization problem - we write down the mathematical model of the pipeline system (we specify equation (2)) and the relations connecting the components of the vectors μ and σ (we specify equations (3) and (4), respectively).
В качестве математической модели трубопроводной системы используем модель стационарного режима течения газа: для каждой секции газопровода и каждого момента времени t∈Ω записываем соотношение (6), дополняем полученную систему уравнений соотношением (7) и формулой Шухова из отраслевого стандарта «СТО Газпром 2 - 3.5 - 051 - 2006. Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов» для вычисления Taver.As a mathematical model of the pipeline system, we use the stationary gas flow model: for each section of the pipeline and each time moment t∈Ω, we write relation (6), we supplement the resulting system of equations with relation (7) and Shukhov’s formula from the industry standard STO Gazprom 2 - 3.5 - 051 - 2006. Norms of technological design of gas pipelines ”for calculating T aver .
Компонентами вектора μ являются коэффициенты гидравлической эффективности секций газопровода Е1, Е2, …, Е8. Значения Е1, Е2, …, E8 неизвестны и связаны соотношением (8).The components of the vector μ are the hydraulic efficiency coefficients of the gas sections E 1 , E 2 , ..., E 8 . The values of E 1 , E 2 , ..., E 8 are unknown and are related by relation (8).
Информация о дисперсиях случайных составляющих ошибок измерения - значениях компонент вектора σ - также отсутствует. Принимая во внимание то, что все измерительные приборы в течение периода наблюдений - 5 суток - не заменялись на другие, а в пунктах замеров для измерения давления и температуры установлены одинаковые измерительные приборы, то для любых моментов времени t1∈Ω и t2∈Ω (t1≠t2) считаем выполненными равенства:Information on the variances of the random components of the measurement errors — the values of the components of the vector σ — is also absent. Taking into account the fact that all measuring instruments during the observation period - 5 days - were not replaced by others, and the same measuring instruments were installed in the measurement points for measuring pressure and temperature, then for any time t 1 ∈Ω and t 2 ∈Ω (t 1 ≠ t 2 ) we consider the equalities
для манометров ,for manometers ,
для термометров .for thermometers .
Верхний индекс Р (Т) относится к дисперсии случайных составляющих ошибок измерения манометров (термометров).The superscript P (T) refers to the variance of the random components of the measurement errors of pressure gauges (thermometers).
Далее записываем целевую функцию задачи условной оптимизации. Согласно методу наименьших квадратов получаемNext, we write down the objective function of the conditional optimization problem. According to the least squares method, we obtain
Решаем задачу условной оптимизации по переменнымWe solve the problem of conditional optimization in variables
и qt,
Ej (j=1, 2,…, 8).E j (j = 1, 2, ..., 8).
В результате решения находим значения систематических ошибокAs a result of the solution, we find the values of systematic errors
ε1=-0,1032 МПа, ε2=-0,0171 МПа, ε3=-0,0439 МПа,ε 1 = -0.1032 MPa, ε 2 = -0.0171 MPa, ε 3 = -0.0439 MPa,
ε4=0,0427 МПа, ε5=-0,0291 МПа, ε8=0,0329 МПа, ε9=-0,3334 МПа.ε 4 = 0.0427 MPa, ε 5 = -0.0291 MPa, ε 8 = 0.0329 MPa, ε 9 = -0.3334 MPa.
На фиг. 3 изображены графики замеров давления в пунктах замеров №1-9 с поправкой на систематические ошибки, т.е. величин .In FIG. Figure 3 shows the graphs of pressure measurements at measurement points No. 1-9, adjusted for systematic errors, i.e. quantities .
Графики (фиг. 3) показывают, что поправка замеров на величину систематических ошибок εi позволяет получить не противоречащую физическим законам совокупность графиков изменения давления по газопроводу.Graphs (Fig. 3) show that the correction measurements by the amount of systematic errors ε i allows you to get a set of graphs of pressure changes in the pipeline that does not contradict physical laws.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119546A RU2663555C1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017119546A RU2663555C1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2663555C1 true RU2663555C1 (en) | 2018-08-07 |
Family
ID=63142784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017119546A RU2663555C1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2663555C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2217704C2 (en) * | 2001-07-30 | 2003-11-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Method for graduating and testing liquid meters and flow meters (variants) |
RU2428708C2 (en) * | 2005-12-01 | 2011-09-10 | Валтион Текниллинен Туткимускескус | Calibration method and system of measuring instruments |
US20170082480A1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-23 | Honeywell International Inc. | Real-time condition based monitoring (cbm) based ultrasonic meter (usm) accuracy performance detection and notification |
-
2017
- 2017-06-05 RU RU2017119546A patent/RU2663555C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2217704C2 (en) * | 2001-07-30 | 2003-11-27 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Method for graduating and testing liquid meters and flow meters (variants) |
RU2428708C2 (en) * | 2005-12-01 | 2011-09-10 | Валтион Текниллинен Туткимускескус | Calibration method and system of measuring instruments |
US20170082480A1 (en) * | 2015-09-21 | 2017-03-23 | Honeywell International Inc. | Real-time condition based monitoring (cbm) based ultrasonic meter (usm) accuracy performance detection and notification |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сухарев М.Г., Косова К.О. Методика поверки измерительной аппаратуры в процессе эксплуатации магистральных газопроводов и их систем. Труды Российского Государственного Университета нефти и газа им. И.М. Губкина, N2, 2017, стр. 103-114. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103814277A (en) | Flow velocity measurement method and device | |
BR112016008390B1 (en) | method and system for determining the presence of a leak in a pressure system, and, non-transitory, computer readable medium | |
CA3042881A1 (en) | Improvements in or relating to the monitoring of fluid flow | |
Farzaneh-Gord et al. | Novel natural gas molecular weight calculator equation as a functional of only temperature, pressure and sound speed | |
Farzaneh-Gord et al. | An intelligent approach for calculating natural gas compressibility factor and its application in ultrasonic flow meters | |
BR112021003339A2 (en) | system for testing a valve | |
Mondéjar et al. | Improvement of the measurement uncertainty of a high accuracy single sinker densimeter via setup modifications based on a state point uncertainty analysis | |
AU2017344456B2 (en) | Pipe leak measurement and assessment | |
RU2663555C1 (en) | Method for checking the group of measuring instruments in the manufacturing facility by technological process observations | |
US20110010123A1 (en) | Method of Pressure Testing | |
RU2310820C1 (en) | Method and device for measuring heat energy and flow rate of heat transfer agent in open water heat supply systems | |
Hogendoorn et al. | How accurate are ultrasonic flowmeters in practical conditions; beyond the calibration | |
Hughes et al. | HYDRAULIC FRICTION LOSS IN SMALL DIAMETER PLASTIC PIPELINES 1 | |
RU2661777C1 (en) | Method for measuring the production rate of a gas well | |
RU2566641C2 (en) | Method of metering of heat energy supplied by heating device | |
CN117744302A (en) | Permeability prediction method, apparatus, and computer-readable storage medium | |
RU2750059C1 (en) | Apparatus for grading volume flow meter pairs in heat meters for closed and open heat supply systems and method for implementation thereof | |
Li et al. | Uncertainty analysis of the high pressure closed loop gas flow standard facility in NIM | |
Kang et al. | Numerical analysis and experimental comparison of temperature-compensation method for large length–diameter ratio thermal mass flowmeter | |
RU57894U1 (en) | DEVICE FOR HEAT ENERGY METERING UNIT AND QUANTITY OF HEAT CARRIER | |
RU2809174C1 (en) | Method for detecting linear coordinate of leak in gas pipeline | |
RU2795647C2 (en) | Valve testing system | |
Jagad et al. | A novel concept of measuring mass flow rates using flow induced stresses | |
Thompson et al. | Calibration accuracy for constant temperature thermal anemometer | |
De Giorgi et al. | Using inverse models for determining orifices mass flow rate characteristics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190606 |