Метрологическое обеспечение измерений расхода и количества сточной воды
В ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» анализы сточных вод осуществляются лабораториями, имеющимися на очистных канализационных сооружениях города и области, а также лабораториями ГУП «Центр исследования и контроля воды» (ЦИКВ). ЦИКВ является аналитическим центром, которые аккредитован на соответствие требованиям, установленным Росстандартом и зарегистрированным в реестре под номером 45 [13, 14].
Самое серьезное внимание обращается на достоверность измерений их метрологическое обеспечение.
Метрологическое обеспечение процесса измерения расхода и количества безнапорных многофазных потоков для ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» – это комплекс организационно-технических мероприятий, обеспечивающий определение с требующей точностью параметров водного потока и позволяющий добиться снижения потерь и непроизводительных затрат на водоотведение [10].
Анализ МО проводится по следующим направлениям:
· Наличие оптимальной номенклатуры измеряемых параметров и норм точности измерений;
· обеспечение технологического процесса наиболее совершенными МВИ;
· обеспечение соответствующими средствами измерения;
· обеспечение метрологического обслуживания;
· обеспечение условий выполнения измерения;
· организация и проведение метрологического контроля и экспертиза ТД [9].
Анализ условий измерения показал, что перед началом создания узла необходимо проведение предпроектных обследований в точке планируемого узла учета с целью исключения тех условий эксплуатации расходомера-счетчика, при которых возникают:
|
|
|
· Погрешности от наличия в потоке воздушных включений;
· погрешность, вызванная нестационарностью потока;
· погрешность, возникающая из-за несформированности потока, обусловленной отложениями и шероховатостью трубы, а также асимметрией поперечного сечения водовода.
В процессе проведения предпроектных обследований определяются: наличие воздуха в трубопроводе; диапазон скоростей потока (от ламинарного течения к турбулентному); асимметрия потока.
В рамках ведомственного регулирования обеспечения единства измерений метрологические подразделения ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» осуществляют ведомственный метрологический надзор [10, 14].
Для обеспечения достоверных измерений расхода и количества безнапорных многофазных потоков проводятся метрологическая экспертиза ТЗ и проектов разработки измерительных узлов.
Организация и проведение метрологической экспертизы проектов измерительных узлов является инструментом, не допускающим работу с неизвестным результатом измерений, например, установку расходомера в условиях кавитирующего потока, установку приборов за насосом или в существующие водоводы с отложениями на внутренних стенках. В том случае, если в указанной точке устранение дополнительных погрешностей невозможно, эту точку необходимо перенести, для обеспечения достоверных измерений.
|
|
|
Описание СИ на основе группы приборов (мера)
Групповая мера – средство калибровки, разработанное на основе ультразвукового накладного расходомера-счетчика с основной погрешностью до 0,3 % в диапазоне скоростей от 0,1 до 3 м/с, которое обеспечивает возможность длительной эксплуатации СИ без нарушения технологического процесса очистки воды.
По закону распределения можно найти числовые характеристики случайной величины. Отсюда следует, что если несколько случайных величин имеют одинаковые распределения, то их числовые характеристики одинаковы.
Рассмотрим n взаимно независимых случайных величин X 1 , X 2 , ..., Xn , которые имеют одинаковые распределения, а следовательно, и одинаковые характеристики (математическое ожидание, дисперсию и другие). Наибольший интерес представляет изучение числовых характеристик среднего арифметического этих величин, что и будет представлено в данном пункте.
|
|
|
Обозначим среднее арифметическое рассматриваемых случайных величин через 
:
| (5) |
Следующие положения устанавливают связь между числовыми характеристиками среднего арифметического 
и соответствующими характеристиками каждой отдельной величины.
Математическое ожидание среднего арифметического одинаково распределенных взаимно независимых случайных величин равно математическому ожиданию α каждой из величин:
| (6) |
Пользуясь свойствами математического ожидания (постоянный множитель можно вынести за знак математического ожидания; математическое ожидание суммы равно сумме математических ожиданий слагаемых), имеем:
| (7) |
Приняв во внимание, что математическое ожидание каждой из величин по условию равно α, получим
| (8) |
Дисперсия среднего арифметического n одинаково распределенных взаимно независимых случайных величин в n раз меньше дисперсии D каждой из величин:
| (9) |
Пользуясь свойствами дисперсии (постоянный множитель можно вынести за знак дисперсии, возведя его в квадрат; дисперсия суммы независимых величин равна сумме дисперсий слагаемых), имеем
| (10) |
Приняв во внимание, что дисперсия каждой из величин по условию равна D, получим:
|
|
|
| (11) |
Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического n одинаково распределенных взаимно независимых случайных величин в 
раз меньше среднего квадратического отклонения σ каждой из величин:
| (12) |
Так как 
то среднее квадратическое отклонение 
равно:
| (13) |
Общий вывод для формул (9) и (12): вспоминая, что дисперсия и среднее квадратическое отклонение служат мерами рассеяния случайной величины, заключаем, что среднее арифметическое достаточно большого числа взаимно независимых случайных величин имеет значительно меньшее рассеяние, чем каждая отдельная величина [16].
Таким образом имеем необходимость перевести параметры меры в параметры групповые, сохранив при этом заданные характеристики. Составить группу из n образцовых расходомеров с внешним расположением датчиков, при этом количество приборов в группе выбирают из соотношения
| (14) |
где, 
– СКО группы, 
– СКО одного прибора.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!