И ЕЩЕ РАЗ О ПРЯМЫХ УЧАСТКАХ

Прямые (измерительные) участки трубопровода до и после расходомера — неотъемлемая часть обеспечения достоверности измерения расхода. Это прописная истина, известная всем, но, к сожалению, именно такими истинами нередко пренебрегают — чаще монтажные организации, а иногда и производители приборов. Но оставим и тех и других в покое, и не будем выходить из лаборатории, где прямые участки — не просто очень прямые, а еще и нержавеющие, где работают классные специалисты, а измерения производятся с потрясающей точностью.

Здесь мы попробуем дать количественную оценку влияния прямых участков на результаты сличения расходомерных стендов. Эксперименты, описанные здесь, являются по своей сути продолжением исследований, описанных в [1] — обработкой данных сличения расходомерных стендов в соответствии с РЕКОМЕНДАЦИЕЙ МИ 2236-92.

Одним из предположений, высказанных в [1] и объясняющих расхождения в результатах измерения, было то, что контрольное средство (КС) при сличениях устанавливалось на каждом из сличаемых стендов при помощи штатных для стенда измерительных участков. Для исключения и оценки влияния возможной неточности установки было предложено использовать при сличениях два КС одного типа, проливаемых синхронно. При этом одно из средств должно устанавливаться на стенд с помощью штатных устройств и приспособлений, а второе — проходить весь процесс сличений с предварительно собранными и не разбираемыми до конца испытаний прямыми участками большой длины.

Провести полный цикл измерений в соответствии с предложением, изложенным выше, не удалось, но было сделано следующее: тот же самый экземпляр крыльчатого механического счетчика Ду=25 мм, был собран со специально изготовленными измерительными участками 10 Ду до и после прибора и пролит на двух стендах (сличаемых средствах поверки — ССП):

• ССП №1, метод измерения — массовый, δ = 0,15%,
• ССП №2, метод измерения — объемный, δ = 0,25%.

На каждом стенде испытания производились в пяти точках расхода, соответствующих 10%, 15%, 23%, 34% и 50% максимального паспортного расхода КС. Испытание контрольного средства в каждой точке на каждом стенде состояло из серии 9 измерений. Перед обработкой результатов из каждой серии были исключены непредставительные значения — максимальное и минимальное. Таким образом, обработке подвергались данные, состоящие из семи результатов в каждой точке.

Руководствуясь соображениями, изложенными в [1], и в соответствии с МИ 2236-92 обработку результатов мы выполнили как контроль погрешности измерений при поверке.

Проанализируем далее две основные статистические характеристики наших экспериментов — среднее квадратическое отклонение (СКО) и систематическую погрешность измерений, определенные в соответствии с упомянутой выше методикой.

Относительная величина СКО, полученная после обработки, для испытаний с измерительными участками и без них приведена на Рис. 1 и Рис. 2 соответственно.

Рис. 1

Рис. 2

Масштаб оси Y на графиках нарочно выбран одинаковым, чтобы различия в полученных результатах были представлены более наглядно. Вывод — испытания КС с предварительно собранными прямыми участками существенно (в нашем случае — практически на порядок) снижают СКО полученных результатов, особенно в области малых расходов. Наибольшее влияние на СКО результатов измерений оказало наличие дополнительных прямых участков на ССП №1.

На Рис. 3 и Рис. 4 приведены данные о полученных систематических погрешностях с дополнительными измерительными участками и без них соответственно.

Рис. 3

Рис. 4

Из представленных результатов видно, что влияние дополнительных прямых участков на систематическую погрешность измерений также весьма существенно. При их использовании разброс систематической погрешности для каждого из сличаемых стендов меньше, чем без них, а результаты сличений в нашем случае можно считать удовлетворительными в большем диапазоне расходов.

Выводы:

• По всей видимости, в сличениях расходомерных стендов, описанных в [1], на результаты измерений негативным образом повлияла неточность установки КС на измерительный участок. Причем на ССП №1 это влияние оказалось более существенным, чем на ССП №2.
• Поскольку сличение расходомерных стендов — весьма дорогое и ответственное мероприятие, при разработке его программы необходимо учесть и постараться исключить максимум факторов, вносящих искажения в результаты измерений, а отсутствие дополнительных прямых участков у КС как раз является одним из них.
• Синхронная проливка двух однотипных КС при сличениях, одного — без дополнительных участков, а другого — с ними, позволит не только скомпенсировать возможные неточности установки расходомера на стенде, но и оценить количественные параметры влияния этих неточностей для каждого из сличаемых стендов.

И еще одно замечание, почти не относящееся к обсуждаемой проблеме. Выбор обычного (не прецизионного) механического водомера в качестве контрольного средства при сличениях на наш взгляд не очень удачен, особенно в части долговременной стабильности показаний. С этой точки зрения лучше использовать электронный расходомер, но вполне вероятно, что там могут проявиться другие проблемы. Какие — нам пока неизвестно, но здесь лучше не гадать, а экспериментировать.

ЛИТЕРАТУРА

1. Каханков А. Е., Чигинев А. В. Обработка результатов сличения расходомерных стендов по РЕКОМЕНДАЦИИ МИ 2236-92, Материалы 23-й конференции «Коммерческий учет энергоносителей», СПб, 2006г.