Jednomianowy model liczby Nusselta w pomiarze zmiennej temperatury metodą "w ciemno" przy niestacjonarnych przepływach

• Autorzy: Nabielec J. , Jamróz P.

Warianty tytułu

EN

Monomial model of Nusselt number in case of time-varying temperature measurements with the “blind” correction method

• Konferencja: XLVIII Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2016 (XLVIII; 05.09-07.09.2016; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomiar zmiennej w czasie temperatury medium poruszającego się ze zmienną prędkością obarczony jest istotnym błędem dynamicznym. Jego źródłem są zależne od tej prędkości właściwości dynamiczne toru pomiarowego określone przez współczynnik dynamiki. Metoda "w ciemno" umożliwia zidentyfikowanie jego chwilowych wartości i skorygowanie błędu dynamicznego na drodze numerycznej. Zadanie to jest dobrze postawione przy wykorzystaniu jednomianowej reprezentacji liczby Nusselta, od której zależy chwilowa wartość tego współczynnika. W artykule zaprezentowano podstawy teoretyczne metody pomiarowej, wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnej jej weryfikacji.

EN

Measurement result of time-varying temperature of the medium moving at a variable velocity is encumbered with a significant dynamic error. The main reason of that error are the dynamic properties of the measurement channel described by the dynamic coefficient. The “blind” correction method gives a possibility of identifying the instantaneous values of this factor and numerically correcting the dynamic error. This task is well defined when the monomial Nusselt number is used in a dynamic coefficient model. The article presents the theoretical basis of the measurement method, the simulation results and experimental verification.

Słowa kluczowe

PL

korekcja błędu dynamicznego; pomiar temperatury; niestacjonarny model dynamiki systemu pomiarowego; liczba Nusselta

EN

dynamic error correction method; temperature measurement; non-stationary model of measurement system; Nusselt number

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 49
• Strony: 79--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Nabielec J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej tel.: [phone]

autor

Jamróz P.

• Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Pfriem H., Zur Messung veränderlicher Temperaturen von Gasen Und Flüssigkeiten, Gen. Ingen., 1936, vol. 7, no. 2, pp. 85–92, 1936
• 2. Nabielec J., An Outlook on the DSP Dynamic Error Blind Correction of the Analog Part of the Measurement Channel, Proceedings of the 16th IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, Venice 24- 26 May 1999, Vol. 2, pp. 709 – 712
• 3. Nabielec J., Fast identification method of low order transducers for dynamic error ‘blind’ corrections for periodical signal, Proceedings of the 6th International conference on Methods and Models in Automation and Robotics, 28-31 August 2000, Międzyzdroje, Poland, pp. 965-968
• 4. Nabielec J., The Blind method of the dynamic error correction for the I-st order time-varying measurement system-preliminary research for the periodical case, XV Modelling And Simulation Of Measurement Systems, 18-22 September 2005, Krynica, Poland, pp. 53-60 (in Polish)
• 5. Jamróz P., Nabielec J., Modele matematyczne czujników do pomiaru zmiennej temperatury gazu przy okresowo zmiennej prędkości, PAK 2007, vol. 53, nr 9bis/2007, s. 232 – 236
• 6. Jamróz P., “Relationship Between Dynamic Coefficients of Two Temperature Sensors Under Nonstationary Flow Conditions”, IEEE Sensors Journal, 2011, Vol. 11, Issue 2,pp. 335-340
• 7. Tagawa M., Ohta Y., Two-Thermocouple Probe for Fluctuating Temperature Measurement in Combustion - Rational Estimation of Mean and Fluctuating Time Constants, Combustion and Flame, 109: 549-560, The Combustion Institute, 1997 8. Forney L. J., Fralick G. C., Two-wire thermocouple: Frequency response in constant flow, Rev. Sci. Instrum., 1994, vol. 65, no. 10, pp. 3252– 3257, Oct.
• 9. McLoone, Sean and Hung, Peter and Irwin, George and Kee, Robert, Exploiting A Priori Time Constant Ratio Information in Difference Equation Two-Thermocouple Sensor Characterization IEEE Sensors Journal, 2006, 6 (6). pp. 1627-1737
• 10. Gryś S., Minkina W., Fast temperature determination using two thermometers with different dynamical properties, (2002), Sensors & Actuators A: Physical, vol.A 10, No.2-3, 192-198
• 11. Bogacz R., Krupanek B.: (2015) "Korekcja błędów dynamicznych czujnika pelistorowego w osłonie ognioszczelnej realizowana w sposób programowej", Przegląd Elektrotechniczny, R. 92 Nr 5/2016, s. 191-193,
• 12. Michalski L., Eckersdorf K., Kucharski J., McGhee J., 2001 Temperature measurement, (2ed., Wiley)
• 13. Olczyk A., Problems of unsteady temperature measurements in a pulsating flow of gas. Meas. Sci. Technol. , 2008, vol. 19, No 5, paper 055402
• 14. Andrews G. E., Bradley D., Hundy G. F., “Hot wire anemometers calibration for measurements of small gas velocities”, International Journal of Heat and Mass Transfer, 1972, vol. 15, Pergamon Press, pp. 1765-1786
• 15. Hsu C., Heat transfer to liquid metals flowing past spheres and elliptical rod bundles, International Journal of Heat and Mass Transfer, 1965, 8, 303–315,
• 16. Sideman S., “The equivalence of the penetration theory and potential flow theories”, Industrial and Engineering Chemistry Research 58 (2) 54–58, 1966
• 17. Jamróz P., Nabielec J. Adaptive Sensors for Dynamic Temperature Measurements. In: Smart Sensors for Industrial Applications, red. K. Iniewski CRC Press, 2013. p. 227-242
• 18. Nabielec, J., Jamróz, P., Wzorcowanie w pomiarach dynamicznych, Pomiary Automatyka Kontrola, 2013, vol. 59, nr 6, str. 526-528

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.