б) низкочастотная составляющая изменения перепада давления должна находиться в рабочем диапазоне ППД;
в) относительная среднеквадратическая амплитуда среднечастотных пульсаций
; (Ж.5.4)
г) относительная среднеквадратическая амплитуда среднечастотных пульсаций
. (Ж.5.5)
Ж.5.5 Переменный режим течения
Переменный режим течения характеризуется наличием ярко выраженных низкочастотных пульсаций (переходных процессов) хотя бы одного из основных параметров потока, соответственно и расхода, отсутствием или наличием среднечастотных пульсаций параметров потока с пренебрежимо малыми масштабными параметрами.
Условием реализации переменного режима течения является выполнение следующих требований:
а) относительное отклонение мгновенного значения низкочастотных пульсаций перепада давления за отчетный период
; (Ж.5.6)
б) относительная среднеквадратическая амплитуда среднечастотных пульсаций
; (Ж.5.7)
в) мгновенное значение р() должно находится в рабочем диапазоне ППД.
Ж.5.6 Нестационарный режим течения
Нестационарный режим течения характеризуется совокупностью ярко выраженных низко- и среднечастотных пульсаций хотя бы одного из основных параметров потока, следовательно, и расхода, имеющих значительные масштабные параметры.
Нестационарный режим является комбинацией пульсирующего и переменного режимов течения.
Условием реализации нестационарного режима течения является выполнение следующих требований:
а) относительное отклонение мгновенного значения низкочастотных пульсаций перепада давления за отчетный период времени
; (Ж.5.8)
б) низкочастотная составляющая изменения перепада давления должна находится в рабочем диапазоне ППД;
в) относительная среднеквадратическая амплитуда среднечастотных пульсаций
; (Ж.5.9)
г) относительная среднеквадратическая амплитуда среднечастотных пульсаций
. (Ж.5.10)
В случае невыполнения условий (Ж.5.5), (Ж.5.10) для определения расхода и количества среды требуется соответствующая МВИ.
Ж.5.7 Требования к динамическим характеристикам ППД
Ж.5.7.1 АЧХ ППД при переменном режиме течения должна соответствовать АЧХ фильтра низких частот с равномерной полосой пропускания до частоты f f1.
Ж.5.7.2 АЧХ ППД при пульсирующем и нестационарном режиме течения должна соответствовать АЧХ фильтра низких частот с равномерной полосой пропускания до частоты f = f1.
Ж.6 Определение режима течения
Ж.6.1 Общие положения
Ж.6.1.1 Тип режима течения в ИТ (см. 5.3—5.6) устанавливают в ходе проведения испытаний по результатам опытного определения , и анализа АЧС р().
Ж.6.1.2 Общая схема измерений при определении режима течения приведена на рисунке Ж.3.
КД1, 2 — камеры отбора давления; КР1, 2 — разделительные краны; КР3 — уравнительный кран; ГШ — бронированные шланги; ППД (р())— СИ перепада давления, применяемое для испытаний; ППД (pи)— СИ перепада давления, входящее в комплект технических средств, применяемых для определения расхода и количества среды
Рисунок Ж.3 — Общая схема измерений при проведении ИОР
Определение следует проводить при двух значениях рабочего диапазона расхода (qmax и qmin) (k = 1,2 — номер режима, расходной точки). На каждом режиме число измерений должно быть не менее 7 (j = 1...7 — номер точки измерения).
Ж.6.1.3 Испытания следует проводить с использованием СИ, имеющих в своем составе ППД и ВП (анализатор), обеспечивающие выполнение следующих основных функций:
- регистрацию (запись) не менее 15 · 103 мгновенных значений р()i в одной точке измерения с частотой опроса не менее 1,0 кГц (i = 1...15·103 — номер точки массива р()i);
- определение АЧС (р);
- визуального отображения временной развертки процесса пульсаций р() и АЧС (р);
- осуществление, в случае необходимости (при наличии мнимых частей спектра), фильтрации сигнала ППД с помощью регулируемого фильтра низких частот (по результатам нахождения f2);
- вычисление соответствующих мгновенных значений ;
- расчет рs, , для каждого измерения;
- архивирование и распечатку результатов испытаний.
Бронированные шланги (см. рисунок Ж.3) присоединяют к независимым разделительным кранам камер отбора давления или кранам отбора давления при других способах отбора давления.
АЧХ ППД должна иметь равномерную полосу пропускания не менее 200 Гц. АЧХ КИ ППД должна иметь равномерную полосу пропускания не менее 2 · f2 Гц.
При определении АЧС(р) допускается использование независимого анализатора спектра.
Ж.6.2 Определение АЧС(р)
Ж.6.2.1 АЧС(р) определяют для решения следующих задач:
- оценки значения (р)max среднечастотной части спектра;
- определения значения f1 и f2 по 1, необходимых для настройки фильтров;
- реального представления о характере пульсаций р() на СУ;
- анализа, в случае необходимости, процессов пульсаций потока в ИТ.
Ж.6.2.2 Для каждой k-й расходной точки (k = 1, 2) и номера гармоники r значение определяют как среднеарифметическое значение результатов определения (j = 1...3).
Ж.6.2.3 Значение для ИТ рассчитывают по формуле
. (Ж.6.1)
Ж.6.2.4 При оформлении результатов испытаний по определению АЧС (p) для каждого ИТ АЧС должен быть представлен в графической форме с указанием f1, f2 и значения частоты f0, соответствующей максимальной амплитуде среднечастотной части спектра, а также в виде таблицы Ж.2, где 1, 2...n — номер гармоники.
Таблица Ж.2 — Коэффициенты АЧС
fr (ГЦ) |
f1 |
f2 |
… |
fn |
A(р)r, кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ж.6.3 Определение рs
Ж.6.3.1 Значение в каждой j-й точке измерения определяют путем обработки массива действительных измеренных значений р()i по формулам (Ж.3.4), (Ж.3.5).
Выделение действительных значений р() осуществляют в ВП (см. Ж.6.1).
Ж.6.3.2 Значение в каждой k-й расходной точке находят как среднеарифметическое результатов определения .
Ж.6.3.3 Окончательные значения рассчитывают по формуле
. (Ж.6.2)
Ж.6.4 Определение
Ж.6.4.1 Определение осуществляют на основании архивных данных ВУ (САП) или архива суточных диаграмм записи р() (СРП) по формуле (Ж.3.1).
Ж.6.4.2 Конкретные архивные данные (суточные диаграммы, отчеты в количестве не менее 7) должны выбираться лицом, проводящим испытания с учетом характерных режимов изменения расхода (перепада давления) за предыдущий месяц до начала испытаний.
Ж.7 Определение U'д
Ж.7.1 Определение U'дпри использовании СРП
При использовании СРП принимают . Определение значения проводят по окончании ИОР только для пульсирующего и нестационарного режима течения по формуле (Ж.4.2).
Ж.7.2 Определение U'Дпри использовании САП
Ж.7.2.1 При использовании САП определение , включающей и , проводят в ходе проведения ИОН (для пульсирующих и нестационарных режимов), в соответствии со схемой измерений, приведенной на рисунке Ж.4.
Ж.7.2.2 Определение проводят в тех же расходных точках, что и при проведении ИОР (см. Ж.6.1.2).
В каждой j-ой точке измерения значение , рассчитывают по формуле
, (Ж.7.1)
где — среднее значение корня квадратного, вычисленное в ВУ;
— среднее значение корня квадратного, вычисленное в ВП.
Число точек и при определении их средних значений может быть различно.
Ж.7.2.3 В каждой k-й расходной точке значение определяют как среднеарифметическое значение результатов наблюдений .
КД1, 2 — камеры отбора давления; КР1, 2 — разделительные краны; КР3 — уравнительный кран; ГШ — бронированные шланги; ППД (р()) — СИ перепада давления, применяемое для испытаний; ППД (pи) — СИ перепада давления, входящее в комплект технических средств, применяемых для определения расхода и количества среды
Рисунок Ж.4 — Общая схема измерений при проведении ИОН
Ж.7.2.4 По окончании измерений рассчитывают среднеквадратическое отклонение результатов измерений по формулам:
; (Ж.7.2)
. (Ж.7.3)
При выполнении условия So 5,0 % за значение принимают .
Ж.7.2.5 Если So > 5,0 %, то необходимо провести анализ результатов измерений следующим образом:
а) рассчитывают среднеквадратическое отклонение по формуле
; (Ж.7.4)
б) для наиболее выделяющихся значений ( или ) рассчитывают значения вспомогательного параметра Нk по формулам:
; (Ж.7.5)
, (Ж.7.6)
которые сравнивают с критерием h из таблицы Ж.3 в зависимости от числа измерений n на одной расходной точке.
Таблица Ж.3 — Зависимость критерия h от числа измерений n
n |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
h |
1,67 |
1,82 |
1,94 |
2,031 |
2,11 |
2,18 |
2,23 |
2,29 |
2,33 |
2,37 |
2,41 |
Если Нk h, то данный результат исключают из массива результатов измерений.
При исключении какого-либо результата, снова проводят обработку результатов измерений.
Если среди полученных результатов окажется более двух исключаемых, то проводят дополнительные измерения вместо исключенных и снова проводят обработку результатов измерений.
По окончании измерений рассчитывают относительное отклонение результатов измерения в двух расходных точках по формуле
. (Ж.7.7)
При выполнении условия % за значение принимают среднее значение результатов измерений, рассчитанное по формуле
. (Ж.7.8)
Если %, то в свидетельстве об испытании делают соответствующую запись (см. также примечание к Ж.4.1.1).
Ж.8 Оценка U'Дини U'Да
Решение о необходимости оценки значений и совместно принимают организации поставщика и потребителя среды.
При использовании СРП проводят оценку (см. Ж.4.2.3 и Ж.8.1) и (см. Ж.4.2.5.2 и Ж.8.2);
При использовании САП проводят оценку (см. Ж.4.2.3 и Ж.8.1).
Ж.8.1 Оценка U'Дин
Оценку проводят только для пульсирующего и нестационарного режимов течения, в соответствии с Ж.4.2.3, используя АЧС (р), полученный в процессе проведения ИОР. При измерении количества среды с помощью нескольких ИТ оценку допускается проводить только для одного ИТ.
Ж.8.2 Оценка U'Дапри использовании СРП
Ж.8.2.1 Оценку проводят только для пульсирующего и нестационарного режимов течения (на рабочем режиме расхода, k = 1; j = 1...7). При измерении количества с помощью нескольких ИТ с идентичными составом КИ pи() определяют для ИТ, имеющего максимальное значение .
Ж.8.2.2 Измерения проводят в соответствии со схемой, приведенной на рисунке Ж.5.
КД1, 2 — камеры отбора давления; ППД (р()) — СИ перепада давления, применяемое для испытаний; ППД (pи) — СИ перепада давления, входящее в комплект технических средств, применяемых для определения расхода и количества среды
Рисунок Ж.5 — Общая схема измерений при определении АЧХ pи()
В этом случае на время испытаний вместо ППД(pи) (см. рисунок Ж.5) устанавливают ППД(р()).
Ж.8.2.3 Для каждой j-й точки измерения определяют среднеарифметические значения результатов i-х измерений , , , , , .
Ж.8.2.4 За значение принимают среднеарифметическое значение — .
Ж.9 Определение АЧХ канала измерения pи()
Ж.9.1 Определение АЧХ КИ pи() проводят на стадии проведения ИОР или ИОН в случае принятия решения об использовании демпферов поЖ.4.3.5 (на рабочем режиме расхода, k = 1, j=1...3). При измерении количества среды с помощью нескольких ИТ с идентичными составом КИ pи(), АЧХ определяют для ИТ, имеющего максимальное значение .
Ж.9.2 Испытания проводят в соответствии со схемой измерений, приведенной на рисунке Ж.5.
Ж.9.3 АЧС p() и АЧС pи() определяют в соответствии с Ж.6.2.
Ж.9.4 Значения KАr для каждой частоты r-й гармоники рассчитывают по формуле (Ж.3.7).
Ж.9.5 Если частоты fr и frи не совпадают, то производят аппроксимацию АЧС pи() функцией подходящего вида и затем определяют KАr для одних и тех же значений fr.