---

б) среднечастотные пульсации потока — пульсации основных параметров потока среды, обусловленные AЧС(q_m) на входе в ИТ (зависит от типа источника потока среды и АЧХ системы подачи среды до ИТ) и собственными динамическими свойствами ИТ;

в) высокочастотные пульсации — обобщенное определение пульсаций любых параметров в ИТ и КИ, связанные с акустическими эффектами, турбулентными пульсациями.

Ж.3.1.10 относительное отклонение параметра: Характеристика степени отклонения параметра от его среднего значения. Значение определяют по формуле

. (Ж.3.1)

Примечание — Данный масштабный параметр является определяющим для низкочастотных пульсаций р() при нахождении режима течения.

Ж.3.1.11 амплитуда (относительная амплитуда) пульсаций параметра: Масштабный параметр, характеризующий максимальное отклонение параметра или степень отклонения относительно его среднего значения в течение периода пульсаций.

Примечание — Значение амплитуды рассчитывают по формулам:

; (Ж.3.2)

. (Ж.3.3)

Ж.3.1.12 среднеквадратическая амплитуда пульсаций перепада давления: Среднеквадратическое отклонение значений р() за интервал времени измерений (средневзвешенная амплитуда АЧС р()).

Примечание — Среднеквадратическую амплитуду пульсаций перепада давления определяют по формуле

, (Ж.3.4)

где i = 1…n — номер точки измерения;

n — число точек измерения за интервал времени измерения.

Ж.3.1.13 относительная среднеквадратическая амплитуда пульсаций перепада давления: Средневзвешенная относительная амплитуда части АЧС р(), относящейся к среднечастотным пульсациям. Значение относительной среднеквадратической амплитуды пульсаций перепада давления рассчитывают по формуле:

. (Ж.3.5)

Примечание — Данный масштабный параметр является определяющим для среднечастотных пульсаций р() при нахождении режима течения.

Ж.3.1.14 амплитудно-частотный спектр пульсаций параметра: Зависимость амплитуды или относительной амплитуды пульсаций параметра от частоты его пульсаций.

Примечание — Характерный вид АЧС р() приведен на рисунке Ж.1.

АЧС p() содержит три части: низко-, средне- и высокочастотную, условно разделенные между собой значениями граничных частот, соответственно f₁, f₂. Принято, что значения f₁, f₂ соответствуют = 0,14.

Низко- и среднечастотные части относятся к действительной части спектра. Высокочастотная часть спектра может содержать мнимые области частот (отмечено на одном из графиков пунктирной линией), не отвечающих за реальное изменение расхода, соответственно и р(), во времени: последние могут возникать из-за резонансных явлений в камерах отбора давления и соединительных линиях до ППД.

Рисунок Ж.1 — Характерные виды АЧС р() на диафрагме при нестационарном потоке природного газа

Ж.3.1.15 амплитудно-частотная характеристика: Частотная динамическая характеристика, связывающая между собой амплитуды входных и выходных параметров системы КИ как функцию f.

Примечание — АЧХ рассчитывают по формулам;

; (Ж.3.6)

; (Ж.3.7)

где K_Aу (f) — амплитудный коэффициент КИ параметра;

А_yвх (f) — амплитуда параметра на входе;

A_увых (f) — амплитуда параметра на выходе.

Ж.3.1.16 равномерная полоса пропускания частоты: Диапазон частот, в котором значение K_Ay(f) = 1,0, т. е. система или КИ пропускает (измеряет) пульсации у() без искажений.

Ж.3.1.17 коэффициент коррекции: Коэффициент, учитывающий неопределенность при определении расхода и количества среды, рассчитываемый по формуле

. (Ж.3.8)

Ж.3.2 Измерительный канал и его компоненты

Ж.3.2.1 измерительный канал: Совокупность определенным образом связанных между собой СИ и других входящих в канал систем (компонентов измерительного канала), реализующих процесс измерения параметра и обеспечивающих получение результатов измерений параметра.

Ж.3.2.2 компоненты измерительного канала: Входящие в состав измерительного канала системы или технические устройства, выполняющие одну из функций, предусмотренную процессом измерения.

Примечание — Компоненты КИ подразделяют на измерительные, вычислительные и связующие.

Ж.3.2.3 измерительный компонент КИ: Средство измерений, измерительный прибор (например, дифманометр), первичный преобразователь параметра и ВП.

Ж.3.2.4 связующий компонент КИ: Техническое устройство, система и (или) часть среды, предназначенные или используемые для передачи сигналов от одного компонента КИ к другому.

Примечание — Связующими компонентами КИ являются технические устройства (разделительные сосуды, запорные, уравнительные и продувочные вентили, соединительные линии, газосборники, разделительная жидкость и др.), используемые в схемах установок разделительных сосудов (см. приложение В) и схемах присоединения дифманометров (см. приложение Г).

Ж.3.2.5 вычислительный компонент КИ: ВУ (или его часть) совместно с программным обеспечением, выполняющее функцию обработки (вычисления) наблюдений (или прямых измерений) для получения результатов прямых (или косвенных, совместных) измерений параметра, выражаемых числовым значением или соответствующим ему кодом.

Ж.4 Метод определения количества среды

Ж.4.1 Основные положения

Ж.4.1.1 Метод определения количества среды основывается на следующих допущениях:

а) значение не превышает 0,5;

б) значение относительной среднеквадратической амплитуды пульсаций плотности (давления) или не превышает 0,025. В настоящем приложении принято, что данное предположение выполняется для мало сжимаемой среды (жидкость) и сжимаемой среды (газ) с абсолютным ее давлением в ИТ  1,0 МПа;

в) потоки в конкретных ИТ являются детерминированными относительно АЧС р(), относительной амплитуды пульсаций перепада давления и, следовательно, для и основных составляющих ;

г) неопределенность измерения количества среды в основном обусловлена наличием среднечастотных пульсаций потока;

д) при определении соблюдается условие квазистационарности уравнения мгновенного значения расхода. Данное допущение предполагает, что значения коэффициентов истечения и расширения равны своим значениям при стационарном (установившемся) режиме течения.

Примечание — В других случаях для определения количества среды при ее нестационарном течении в ИТ требуется соответствующая МВИ.

Ж.4.1.2 Метод определения количества среды при нестационарных потоках заключается в следующем:

- определении режима течения среды в ИТ на основании полученных в процессе испытаний данных об АЧС(р), и ;

- определении значения для ИТ;

- корректировке, в случае необходимости, измеренного количества среды.

Ж.4.2 Неопределенность U'_ди ее составляющие

Ж.4.2.1 Общие положения

Источниками возникновения неопределенности являются:

- нелинейность зависимости q() от р() (неопределенность );

- отсутствие инерционного члена в подкоренном выражении квазистационарного уравнения расхода (неопределенность );

- дискретность опроса СИ основных параметров потока при использовании ВУ и особенностями обработки записи нестационарного параметра (неопределенность );

- динамические свойства КИ р() (неопределенность ).

Ж.4.2.2 Неопределенность U'_Ду

Ж.4.2.2.1 Значение при использовании СРП в общем случае рассчитывают по формуле

, (Ж.4.1)

где j = 1...c — номер основного параметра;

с — число основных параметров.

С учетом принятых допущений и функциональной зависимости q от р значение рассчитывают по формуле

. (Ж.4.2)

Значение для ИТ следует определять после проведения ИОР.

Ж.4.2.2.2 Значение при использовании САП рассчитывают по формуле

, (Ж.4.3)

где , — усредненные значения массива корней квадратных, вычисленных по показаниям ВП малоинерционного ППД и ВУ за интервал времени измерения в соответствии с Ж.7.2.

Значение для каждого ИТ следует определять в ходе проведения ИОН.

Ж.4.2.3 Неопределенность U'_Дин

Значение рассчитывают по формулам:

; (Ж.4.4)

; (Ж.4.5)

; (Ж.4.6)

; (Ж.4.7)

, (Ж.4.8)

где Н — коэффициент гармонических искажений;

r — номер гармоники в интеграле Фурье;

f_о — частота основной гармоники среднечастотных пульсаций р();

J — коэффициент инерции;

С — коэффициент истечения (С  1 для сопел и труб Вентури, С  0,6 для диафрагм);

l_е — эффективная длина (l_e  d);

— средняя скорость в отверстии СУ;

St — число Струхаля.

Значение следует определять в ходе проведения ИОН.

Ж.4.2.4 Неопределенность U'_Ди

Значение рассчитывают по формуле (10.38).

Ж.4.2.5 Неопределенность U'_Да

Ж.4.2.5.1 Значение при использовании СРП рассчитывают по формулам:

; (Ж.4.9)

, (Ж.4.10)

где — функция нелинейной передачи р() в КИ(р).

Примечание — Предполагают, что ППД имеет линейную динамическую характеристику.

Определение проводят в ходе проведения ИОН.

Ж.4.2.5.2 При использовании САП включает в себя неопределенность , поэтому отсутствует необходимость в отдельном ее определении.

Ж.4.3 Определение количества среды

Ж.4.3.1 При стационарном режиме течения (см. Ж.5.3) неопределенность принимают равной нулю. Определение расхода и количества среды в этом случае проводят в соответствии с разделом 8.

Ж.4.3.2 При пульсирующем режиме течения (см. Ж.5.4) количество (объем и масса) среды рассчитывают по формулам:

V = V_и · K_д, (Ж.4.11)

m = m_и · K_д, (Ж.4.12)

, (Ж.4.13)

где V_и, m_и — соответственно, значение объема и массы среды, рассчитанное в соответствии с требованиями раздела 8.

Ж.4.3.3 При переменном режиме течения в соответствии с Ж.5.5 неопределенность принимают равной нулю при выполнении одного из следующих условий:

а) обработку результатов регистрации p_и() проводят корневым устройством считывания (планиметром);

б) проводят непосредственное измерение или рассчитывают квадратный корень из значения , определенного за короткий промежуточный цикл (интервал) измерения (₀  2,0 с).

Определение количества среды в этом случае проводят в соответствии с разделом 8.

Если условие не соблюдается, то проводят оценку составляющей неопределенности определения количества среды по формуле (10.38).

Ж.4.3.4 При нестационарном режиме течения (см. Ж.5.6) определение количества среды проводят в соответствии с Ж.4.3.2 с учетом положений Ж.4.3.3.

Ж.4.3.5 При использовании СРП с целью облегчения обработки записи (регистрации) p_и() (Ж.4.3.3а) допускается устанавливать в соединительные линии перед ППД идентичные гасители пульсаций давления (демпферы) с нормированной линейной АЧХ.

Выбор параметров АЧХ демпферов осуществляют на основании определения АЧХ КИ p_и() (Ж.9) и АЧС p() на СУ (Ж.6.2).

Ж.5 Классификация режимов течения потока

Ж.5.1 В зависимости от диапазона изменения масштабных и временных параметров нестационарного потока принята следующая условная классификация режимов течения среды (см. рисунки Ж.1, Ж.2):

- стационарный;

- пульсирующий;

- переменный;

- нестационарный.

Рисунок Ж.2 — Характер изменения p()

Ж.5.2 При классификации режимов условно принято разделение временных параметров нестационарного потока на следующие виды:

- низкочастотные пульсации — от 10^4 до 0,5 Гц;

- среднечастотные пульсации — от 0,5 до 30 Гц;

- высокочастотные пульсации — более 30 Гц.

Ж.5.3 Стационарный режим течения

Стационарный режим течения характеризуется наличием совокупности низко- и среднечастотных пульсаций с пренебрежимо малыми основными масштабными параметрами потока, следовательно, и расхода.

Условием реализации стационарного режима течения является выполнение следующих требований:

а) значение относительного отклонения низкочастотных пульсаций перепада давления

; (Ж.5.1)

б) значение относительной среднеквадратической амплитуды среднечастотных пульсаций перепада давления

; (Ж.5.2)

в) мгновенное значение p() должно находится в рабочем диапазоне ППД.

При выполнении данных требований неопределенность принимают равной нулю.

Ж.5.4 Пульсирующий режим течения

Пульсирующий режим течения характеризуется наличием ярко выраженных среднечастотных пульсаций хотя бы одного из основных параметров потока, соответственно и расхода, и возможным наличием низкочастотных пульсаций параметров потока с пренебрежимо малыми масштабными параметрами.

Условием реализации пульсирующего режима течения является выполнение следующих требований:

а) относительное отклонение мгновенного значения низкочастотных пульсаций перепада давления

; (Ж.5.3)