Комп’ютерна програма для розрахунку координат розташування та вагових коефіцієнтів акустичних каналів ультразвукових витратомірів

2022;
: с. 98 – 103
https://doi.org/10.23939/jeecs2022.02.098
Надіслано: Червень 10, 2022
Переглянуто: Листопад 11, 2022
Прийнято: Листопад 18, 2022

V. Roman, F. Matiko, A. Kutsan. Software for calculating the location coordinates and weighting coefficients of acoustic paths of ultrasonic flow meters. Energy Engineering and Control Systems, 2022, Vol. 8, No. 2, pp. 98 – 103. https://doi.org/10.23939/jeecs2022.02.098

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет «Львівська політехніка»
3
Національний університет «Львівська політехніка»

Стаття присвячена розробці комп’ютерної програми, яка дозволяє розрахувати координати розташування (x) та вагові коефіцієнти (w) акустичних каналів багатоканальних хордових ультразвукових витратомірів. Вхідними даними для розрахунку є три (та у одному випадку – чотири) параметри – кількість акустичних каналів (N) ультразвукового витратоміра, тип числового методу інтегрування, внутрішній діаметр трубопроводу та степінь (k) вагової функції поліному Якобі (якщо був обраний числового методу інтегрування Гауса-Якобі). При цьому, розрахунок базується як на табличних даних (з математичних довідників), так і на розроблених авторами аналітичних залежностях x = f(k) та w = f(k). Наявність такої програми-калькулятора, дозволить спростити роботу розробникам, проектантам, науковцям і студентам, які теоретично досліджують майбутній вплив геометричних характеристик ультразвукових витратомірів на їх метрологічну точність в різноманітних умовах їх експлуатації.

  1. International Organization for Standardization. (2010). ISO 17089-1: Measurement of fluid flow in closed conduits – Ultrasonic meters for gas. Part 1: Meters for custody transfer and allocation measurement. Geneva, Switzerland: ISO.
  2. Roman, V.I., and Matiko, F.D. (2014). Definition of weighting coefficients of acoustic channels for ultrasonic flowmeters. Metrology and devices, 3(47), 11-20. (in Ukrainian)
  3. Tresch, T., Gruber, P., & Staubli, T. (2006, July 30 – August 1). Comparison of integration methods for multipath acoustic discharge measurements. Paper presented at the Proceedings of VI International Conference on IGHEM, Portland Oregon, USA. https://www.ighem.org/Paper2006/d6.pdf
  4. Abramovitz, M., and Stegum, I. (1964). Handbook of mathematical function. New York, NY: NBS.
  5. Moore, P.I., Brown, G.J., and Simpson, B.P. (2000). Ultrasonic transit- time flowmeters modeled with theoretical velocity profiles: methodology. Meas. Sci. Technol, 11, 1802-1811. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-0233/11/12/321
  6. Roman, V.I., and Izhik, A.B. (2021). Analytical dependences of calculation of location coordinates and weight coefficients of acoustic paths of ultrasonic flowmeters. Computer-integrated technologies: Education, science, production, 43, 122-128. (in Ukrainian) https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2021-43-20
  7. SICK. FLOWgateTM. Software Manual. Revision number V1-4. – SICK Engineering GmbH, Ottendorf-Okrilla, Germany. 33 pages.
  8. Honeywell. Ultrasonic Flow Meter Series 6. SonicExplorer. Software Application Manual. Version 1.0.8. – Elster GmbH, Mainz-Kastel, Germany. 85 pages.
  9. Barton, N.A., ed. (2002). In-service performance of ultrasonic flowmeters – Application and validation of CFD modelling methods. Technical report no. 2002/72. Glasgow, National Engineering Laboratory. 43 pages.
  10. Lunde, P., Froysa, K.-E. and Vestrheim, M. (1997). GARUSO Version 1.0. Uncertainty model for multipath ultrasonic transit time gas flow meters. CMR Report no. CMR-97-A10014. Bergen, Christian Michelsen Research AS. 243 pages.
  11. Voser, A. (1999). Analysis and error optimization of multipath strength acoustic flow measurement in water turbines. Unpublished master‘s doctoral dissertation, Swiss Federal Institute of Technology Zurich, Zurich, Switzerland.
  12. Pannel, C.N., Evans, C.N., & Jackson, D.A. (1990). A new integration technique for flowmeters with chordal paths. Flow Measurement Instrumentation, 1, 216-224. https://doi.org/10.1016/0955-5986(90)90016-Z
  13. Dandan Zheng, Dan Zhao, and Jianqiang Mei. (2015). Improved numerical integration method for flowrate of ultrasonic flowmeter based on Gauss quadrature for non-ideal flow fields. Flow Measurement and Instrumentation, 41, 28-35. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2014.10.005
  14. Tereshchenko, S.A., and Rychagov, M.N. (2004). Acoustic multiplane flow metering based on quadrature integration methods. Acoustic journal, 50(1), 116-122 (in Russian)