Исследование и разработка системы измерений и учета объема воды в системах водоснабжения и водоотведения

• Автор: Романова, Наталья Львовна
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 199 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ВОДНОГО ПОТОКА И ВОДОВОДОВ, МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПИТЬЕВОЙ, ТЕХНИЧЕСКОЙ, СТОЧНОЙ ВОДЫ.
1.1. Параметры водного потока и водоводов как объектов измерений
1.2. Критический анализ принципов построения средств измерений водного потока
1.3. Анализ задач и параметров систем измерения, учета, баланса воды
1.4. Метрологическое обеспечение процесса измерения расхода и объема питьевой, технической, сточной воды
1.5. Выводы
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ, СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ СИСТЕМЫ УЧЕТА ОБЪЕМОВ ВОДЫ.
2.1. Постановка задачи
2.2. Выявление и анализ источников искажения измерительной информации
2.3. Исследования и оценка искажений измерительной информации в условиях эксплуатации
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОДНЫХ ПОТОКОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И УЧЕТА ОБЪЕМОВ ВОДЫ.
3.1. Экспериментальные исследования параметров водных потоков
3.2. Экспериментальные исследования составляющих погрешности рабочих и эталонных средств измерений
3.3. Выводы
4. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕРЕНИЯ, УЧЕТА ОБЪЕМОВ ВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Особенности способа измерения расхода и объема многофазной жидкости в условиях пульсирующего потока и результаты экспериментальных испытаний
4.2. Особенности способа измерения расхода воды в скрытых протяженных трубопроводах большого диаметра с малой скоростью потока, таких, как в находящихся в эксплуатации дюкерных переходах
4.3. Особенности способа определения неучтенного объема воды
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение 1: Перечень условных обозначений, принятых в
диссертации
Приложение 2: Акты о внедрении полученных результатов
Приложение 3: Результаты измерений экспериментальных испытаний
Приложение 4: Критический анализ принципов построения средств
измерений водного потока
Приложении 5: Результаты определения неучтенных объемов воды
Приложение 6: Приложение к «Методике расчета влияния отложений на результат измерения времяимпульсного ультразвукового метода измерения
расхода воды» в виде таблиц с графиками
Приложение 7: Копия сертификата об утверждении типа средств измерений
№11455 расходомера-счетчика многоканального РСМ
Приложение 8: Особенности методики поверки (калибровки) узлов учета на основе сужающих устройств по групповой мере
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность измерения объемов воды резко возрастает в 90-е годы прошлого столетия в связи со строжайшей экономией природных богатств страны и резким увеличением цены на воду. Эти годы характерны началом массовой установки средств измерений, в основном импортных, резким изменением режимов водопоставки в связи с сокращением производства, отсутствием метрологического обеспечения даже того незначительного количества приборов (сужающие устройства (СУ) и электромагнитный расходомер (ЭМР) «Индукция», проливные стенды завода «Ленводоприбор» ограниченного применения), полученные результаты не давали положительных результатов вследствие незнания реальных параметров измеряемой среды и, практически, непроводимого согласования условий измерения и допустимых условий применения средств измерения; результаты измерения не подтверждались существующим метрологическим обеспечением.
Условия эксплуатации оказывают влияние на измеряемую величину и параметры используемых средств. Среди условий, влияющих на результат измерений, необходимо отметить аэрацию жидкости, пульсацию измеряемого расхода в реальных условиях, зарастание стенок трубопровода и др. Известно немало примеров, каким образом эти условия влияют на результат измерения расхода и количества воды [1,11,22, 34, 37, 39, 43, 57,
59, 69, 74, 78, 94,98].
Для производства воды измерительная информация об объемах и расходах воды должна быть достоверной, а обеспечение достоверности должно достигаться в широком диапазоне диаметров водоводов и скоростей потока воды.
Постановка настоящей работы определяется необходимостью создания основы системы измерений, учета и сведения балансов воды с

приближающуюся к идеальной системе,
возникающие помехи должны оказывать минимальное влияние на результат измерения. Система должна быть как можно более чувствительной к измеряемой величине и как можно менее чувствительной к величине помех;
сами действующие помехи должны подавляться до минимального уровня путём применения соответствующих мер.
Для реализации этих требований необходимо построить измерительную систему так, чтобы достигались согласованные характеристики; уменьшить погрешность при помощи различных способов коррекции.
Рассмотрим процесс образования погрешности результата измерения, которая включает в себя следующие основные составляющие: погрешность фона; погрешность метода; инструментальная погрешность; погрешность регистрации.
Погрешность фона возникает вследствие того, что реальная измерительная система имеет на входе сигнал, подлежащий измерению на фоне совокупности помех, создаваемых различными источниками. Если не существует признаков для селекции сигнала от помехи и уровень помехи велик, то результат измерения будет определяться уровнем этой помехи, независимо от выбранного метода и измерительной аппаратуры. Однако, при наличии признака помехи можно существенно улучшить результат измерения, используя методы коррекции и фильтрации.
Погрешность метода возникает при выборе уравнения измерения и определяется видом измеряемых величин и условиями измерения (отклонениями характеристик воды от стандартных). Если имеется информация о причинах, вызывающих эту погрешность, то результат можно подвергнуть коррекции с помощью корректирующей системы.
Инструментальная погрешность возникает при выборе средств измерений, зависит от первичного измерительного преобразователя выбранного СИ и