Procedury suchej kalibracji w zastosowaniu do przepływomierzy elektromagnetycznych przeznaczonych do kanałów otwartych

• Autorzy: Chwaleba A. , Michalski A. , Piotrowski W. , Sienkiewicz J. , Trzaskawka P.

Warianty tytułu

EN

Dry calibration procedures for electromagnetic flow meters for open channels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono główne problemy związane z kalibracją realizowaną na etapie projektowania przepływomierzy elektromagnetycznych przeznaczonych do pomiaru przepływu w kanałach otwartych. Ten typ kalibracji nosi nazwę tzw. "suchej kalibracji". Zakres prowadzonych analiz ograniczono do oszacowania wpływu zmiennego poziomu napełnienia kanału przepływowego oraz zmiennej konduktywności wody na amplitudę sygnału pomiarowego. W celu dokładnego odwzorowania uzyskanych funkcji korekcyjnych użyto sieci neuronowych jako uniwersalnego narzędzia aproksymującego. Jako niezależny punkt suchej kalibracji potraktowano ocenę niepewności pomiaru strumienia objętości. W tym celu zaproponowano numeryczny generator przepływu pozwalający generować w strefie pomiarowej przepływomierza dowolne rozkłady pola prędkości i za pomocą opracowanego modelu przepływomierza oszacować zmienność sygnału pomiarowego, będącą podstawą do wyznaczenia składowych niepewności pomiaru.

EN

This paper presents the problem of calibration of electromagnetic flow meters for open channels. This type of calibration carried out at the stage of the design of primary transducer is called "dry calibration". The analysis concerns only the influence of channel filling and water conductivity changes on output signal. To obtain precise calibration functions a neural network was used as an universal approximation tool. The problem of uncertainty of flow measurement was also discussed. The numerical flow generator was used to simulate the real velocity profiles and to determine the changes of output signal in numerical model of a flow meter. On this basis the uncertainty of flow measurement was estimated.

Słowa kluczowe

PL

pomiary strumienia objętości; metoda elektromagnetyczna

EN

measurement of volume flux; electromagnetic method

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 49, nr 6
• Strony: 101--130
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Chwaleba A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Michalski A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Piotrowski W.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Sienkiewicz J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

autor

Trzaskawka P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Podstaw Elektroniki, Wydział Elektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] H. Al-Rabeh Riadh, R.C. Baker, On the ability to dry calibrate an electromagnetic flowmeter, J. Phys. E:Sci. Instrum., 19 (1986), 203-206.
• [2] M. K. Bevir, V. T. O'sullivan, D. G. Wyatt, Computation of electromagnetic flowmeter characteristics from magnetic field data, J. Phys., D: Appl. Phys., 14 (1981), 373-388.
• [3] M. K. Bevir, The Theory of Electromagnetic flowmeter, Journ. Fluid Mech., 43 (1970).
• [4] M. K. Bevir, Induced voltage electromagnetic flowmeters, Doctor of Philosophy Tesis, University of Warwick 1969.
• [5] A. Chwaleba, A. Michalski, A. Kalicki, Problemy praktycznej realizacji strumieniomierzy elektromagnetycznych i ich zastosowania w stacjach monitoringu wód powierzchniowych, Biul. WAT, XLVI, 2 (1997), 93-110.
• [6] M. T. Green, R. W. Herschy, Site calibration of electromagnetic and ultrasonic river gauging stations, Seminar WMO Modern developments in hydrometry, Padwa 1975, 8-13 September, Italy, 209-231.
• [7] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, International Organization for Standadization, Switzerland 1993.
• [8] A. C. Haacke, Calibration of electromagnetic flowmeter using a flow simulator, Proc. FLOMEKO 1978 - Flow Measurement of Fluids, Groningen, Holland 169.
• [9] J. Hemp, H.K. Versteeg, Prediction of electromagnetic flowmeter characteristic, J. Phys. D: Appl. Phys., (19) (1986), 1459-1476.
• [10] R. W. Herschy, Hydrometry, John Wiley & Sons, New York 1978.
• [11] R. W. Herschy, J. D. Newman, Electromagnetic River Gauging, Symposium on river gauging by ultrasonic and electromagnetic methods, Water Research Centre & Department of Environmental Water Data Unit Reading, UK, 16 December, 1974.
• [12] J. Klugiewicz, P. Dzieweczyński, G. Toczyk, A. Chwaleba, A. Kalicki, A. Michalski, Metody ustalania i pomiaru odpływu wody z polderów do projektowania i eksploatacji przepompowni, Zeszyt Naukowy 179, Budownictwo, Akademia Techniczno-Rolnicza, Bydgoszcz 1992, 5-25.
• [13] J. Klugiewicz, P. Dzieweczynski, A. Chwaleba, A. Kalicki, A. Michalski, Elektromagnetyczny system pomiaru dynamiki odpływu wody z polderu Łęgnowo, Zeszyt Naukowy 179, Budownictwo, Akademia Techniczno-Rolnicza Bydgoszcz 1992, 25-44.
• [14] A. Michalski, Analiza dokładnościowa metody elektromagnetycznej pomiaru średniej prędkości wody w kanałach otwartych, rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Warszawa 1984.
• [15] A. Michalski, S. Wincenciak, Method of optymization of primary transducer dedicated for electroma- gnetic flow meter, IEEE Instrumentation & Measurement Technology Conference, 04-06.06 1996, Bruksela, IMTC Proceedings, 1350-1353.
• [16] A. Michalski, S. Wincenciak, Weight vector in designing of primary transducers for electromagnetic flow meters, Archives of Electrical Engineering, PWN, vol. XLVII, 183 -1/1998, 81-99.
• [17] A. Michalski, New approach to a main error estimation for primary transducer of electromagnetic flow mete, IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, St. Paul, Minnesota, USA, May 18-21, 1998 Proceedings, 1093-1097.
• [18] A. Michalski, Wybrane problemy syntezy przetworników pierwotnych przepływomierzy elektromagnetycznych dla kanałów otwartych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999, ark. wyd. 8,5.
• [19] A. Michalski, Analiza głównych źródeł zakłóceń występujących przy pomiarach przepływu w ciekach naturalnych metodą elektromagnetyczną, Pomiary Automatyka Kontrola, 3 (1987), 52-54.
• [20] A. Michalski, Wektor wagi w zagadnieniu pomiaru metodą elektromagnetyczną średniej prędkości wody w kanałach otwartych, Rozprawy elektrotechniczne (33), z. 1 (1987), 219-228.
• [21] A. Michalski, J. Sikora, S. Wincenciak, Optimal shape design of an electromagnetic flow gauge, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 24, No 1, January 1988, 565-568.
• [22] A. Michalski, J. Starzyński, S. Wincenciak, Optimal design of the coils of the electromagnetic flow meter, Compumag 1997, Conference on the Computation of Electromagnetic fields, Rio de Janeiro Brazil November 1-6 (1997), 179-180.
• [23] A. Michalski, S. Wincenciak, Projektowanie przetwornika pierwotnego do pomiaru strumienia objętości cieczy metodą elektromagnetyczną, Biul. WAT, XLVI, 2 (1997), 59-92.
• [24] J. D. Newman, Electro-magnetic stream gauging in the UK, Seminar WMO Modern developments in hydrometry, vol. II, Padwa 1975, 34-56.
• [25] J. D. Newman, Electronic methods of river gauging, System Technology, No 25 (1976).
• [26] J. D. Newman, Princes Marsh electromagnetic gauging station on the river Rother, Liss Hants, Symp. On River gauging by ultrasonic and electromagnetic methods, Reading University, 1974.
• [27] S. Osowski, Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym, WNT, Warszawa 1996.
• [28] Polska Norma EN-ISO 6817: Pomiar strumienia masy lub strumienia objętości cieczy przewodzącej w przewodach, Metoda z zastosowaniem przepływomierzy elektromagnetycznych.
• [29] Polska Norma PN-ISO 9104: Metody oceny właściwości przepływomierzy elektromagnetycznych do cieczy.
• [30] Technical Bulletin: Electronic flow gauges for open channels, Sarasota 1992.
• [31] A. T. Troskolański, Hydromechanika, WNT, Warszawa 1969.
• [32] D. G. Wyatt, Computation of electromagnetic flowmeter characteristics from magnetic field data: II. Errors, J. Phys. D: As.l. Phys., 16 (1983), 465-478.