Принципы и методы построения датчиков, приборов и систем
УДК 681.125
РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА И КОЛИЧЕСТВА УЗЛОМ УЧЕТА ПРИРОДНОГО ГАЗА
A.A. Вакулин, С.Г. Монтанари, Н.И. Романец, С.Н. Романец, А.Б. Шабаров
Описан коммерческий узел учета природного газа, диапазон измерения расхода в кагором составляет 4...3200 м3/ч при стандартных условиях.
Взаимоотношения между поставщиком природного газа, газораспределительной организацией (ГРО) и потребителем регламентируются трехсторонним договором, в техническом соглашении которого приведены требования к коммерческому узлу учета. Как правило, узел учета должен соответствовать либо ГОСТ 8.563 97 (Метод переменного перепада давления), либо правилам учета газа (зарегистрированы в Минюсте России 15.11.1996 г. N° 1198). Узлы учета природного газа, удовлетворяющие ГОСТ 8.563 97. установлены, в основном, у поставщика газа и крупных потребителей, таких, например, как ТЭЦ, муниципальные унитарные предприятия жилищно-коммунального хозяйства и т. п.
Узлы учета потребителей газа (котельные промышленных и сель-
скохозяйственных предприятий) в большинстве случаев оснащены вихревыми (или ротационными) датчиками расхода (или количества). Так как потребление газа летом существенно меньше, чем зимой, то перед владельцами узлов учета встает задача расширения динамического диапазона измерения расхода и количества газа, причем у потребителя относительная амплитуда изменений расхода и количества обычно больше, чем у поставщика. Типичные цифры диапазона измеряемых расходов, приведенные в технических описаниях, для вихревых датчиков следующие: 40:1 для датчиков ДРГ и 100:1 для расходомера-счетчика ВРСГ (при избыточном давлении примерно 0,3 МПа).
Фигурирующее в финансовых документах на поставку и транспортировку количество газа определя-
ется в метрах кубических при стандартных условиях. Оно прямо пропорционально количеству газа при рабочих условиях и абсолютному давлению газа. Мы воспользовались последним обстоятельством для получения расширенного динамического диапазона измерения расхода и количества на узле учета природного газа.
В качестве измерительных преобразователей расхода были выбраны вихревые датчики ДРГ.М-160 (диапазон расходов при рабочих условиях 4...160 м3/ч) и ДРГ-800 (диапазон расходов при рабочих условиях 20...800 м3/ч). Второй датчик был выбран в соответствии с максимальным расходом газопотребляющего оборудования конкретного предприятия, в данном случае птицефабрики (для больших расходов можно вместо датчика ДРГ-800 использовать датчик ДРГ.М-2500). Датчик ДРГ-800 был установлен в газораспределительном пункте (ГРП) до регулятора давления (Рпз& « 0,3 МПа), а датчик ДРГ.М-160 в ГРП после регулятора давления « 0,002 МПа). В результате такой установки диапазон измерения расхода составил ~4...3200 м3/ч при стандартных условиях. Использование вместо датчика ДРГ-800 датчика ДРГ.М-2500 позволяет охватить диапазон ~4... 10 000 м3/ч. Для корректировки на плотность каждый датчик расхода монтировался совместно с датчиками избыточного давления и температуры. Сигналы с измерительных преобразователей расхода, давления и температуры поступали на электронный блок вторичного преобразователя "Тахион-5М-3", соединенный с ЭВМ1. Структурная схема измерительного комплекса показана на рис. 1.
Принципиальная схема электронного блока приведена на рис. 2. Она несколько отличается от приведенной в работе1, поскольку здесь
1 Вакулин A.A., Шабаров А.Б. Диагностика тетофизических паромеров в нефтегазовых технологиях. Новосибирск: Наука. Сиб. издательская фирма РАН, 1998.
Рис. 1. Измерительный комплекс природного газа "Тахион-5М-3" расширенным динамическим диапазоном измеряемых расходов:
1 — датчики температуры ТСМУ-205; 2 — датчики избыточного давления ЗОНД; 3 — датчик расхода газа ДРГ-800; 4 — регулятор давления; 5 — датчик расхода газа ДРГ.М-160; 6— персональный компьютер 1ВМ/УОА/386; 7 — принтер; 8 — электронный блок вторичного преобразователя "Тахион-5М-3"
Датчики и Системы • № 5.2001_ 31
используются датчики температуры с токовым выходом (ТСМУ-205).
Программное обеспечение разработано таким образом, чтобы в расчетах расхода и количества газа в любой момент времени участвовал
лишь один датчик расхода (со "своими" датчиками давления и температуры). В нашем случае большую часть времени работает датчик ДРГ-800. Когда расход газа падает до значения, равного 100 м3/ч при
стандартных условиях, в расчетах расхода и количества участвует только датчик ДРГ.М-160. В результате, узел учета летом работает с использованием данных датчика расхода ДРГ.М-160, а в остальное время го-
Месячный протокол работы измерительного комплекса
Просмотр данных ВП "Тахион 5М-3", Госреестр 14757-96 Производитель ООО ИЦ "Тахион-V" Серийный номер: 49 время работы : 20 дн. 17 час. 15 мин. 59 сек. за сентябрь 2000 г.
День Давление избыточное (кПа) Температура СС) Массовый расход (т/сут) Расход объемный при рабочих усл. (тыс.м3/сут) Расход объемный при стандартн. усл. (тыс.м 3/сут) Количество газа при рабочих усл. (т) Количество газа при стандартн. усл. (тыс. м3)
01/09 02/09 03/09 0,69 296,36 0,83 303,31 0,85 321,16 10,83 9,10 11,49 9,33 11,89 9,64 0 5,73 0 6,06 0 5,45 0 2,08 0 2,16 0 1,87 0 8,38 0 8,85 0 7,96 72,46 114,91 72,46 120,96 72,46 126,41 105,93 167,99 105,93 176,85 105,93 184,81
0,83 286,82 9,66 5,04 0 9,23 0 3,34 0 13,49 72,46 249,3 105,93 364,47
Итого за Давление избыточное (кПа) Температура СС) Массовый расход (т/мес) Расход объемный при рабочих усл. (тыс.м3/мес) Расход объемный при стандартн. усл. (тыс.м3/мес) Количество газа при рабочих усл. (т) Количество газа при стандартн. усл. (тыс. м3)
месяц 2,44 310,08 9,06 7,30 0 140,12 0 48,40 0 204,86 72,46 249,30 105,93 364,47
32 _ Sensors & Systems • № 5.2001
да — с использованием данных с датчика ДРГ-800.
Аварийными ситуациями (или "событиями") в работе узла учета считаются следующие:
• расход больше максимального для датчика ДРГ-800 и меньше минимального для датчика ДРГ.М-160;
• температура газа находится вне диапазона ^50...+50 °С;
• избыточное давление газа выходит за пределы заданного диапазона работы датчиков давления;
• перерывы в электроснабжении;
• пропуски в измерениях.
Эти нештатные ситуации фиксируются в журнале событий. При возникновении аварийной ситуации достоверные данные о расходе газа, его количестве и времени исправной работы измерительного комплекса не смешиваются с недостоверными. Вид распечаток на бу-
мажном носителе (матричном принтере) полностью удовлетворяет правилам учета газа. В качестве иллюстрации в таблице приведена итоговая распечатка за месяц среде-суточных данных измерительного комплекса, которая предъявляется потребителем газа соответствующим службам поставщика газа и ГРО для выписки счета-фактуры за потребленный газ и его транспортировку. Верхняя строка значений измеряемых и вычисляемых параметров газового потока для каждого дня отвечает измерительному каналу с ДРГ.М-160, нижняя — каналу с ДРГ-800.
Предложенный здесь способ установки датчиков расхода для расширения динамического диапазона измерений расхода и количества газа применен в измерительном комплексе, установленном и принятом в качестве коммерческого на птице-
фабрике "Пышминская" (Тюменская обл.). Он доказал свою работоспособность, что позволяет нам рекомендовать его к более широкому внедрению.
Александр Анатольевич Вакулин — д-р техн. наук, ОАО "Тюменьмежрайгаз"; Ш (3452) 21-35-04
Сергей Георгиевич Монтанари — канд. физ.-мат. наук, Томский государственный университет;
Николай Иванович Романеи, — коммерческий директор ООО «Инновационный Центр "Тахион- V"»;
Сергей Николаевич Романеи, — инженер-программист ООО ИЦ "Тахион-V";
Александр Борисович Шабаров — засл. деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф., Томский государственный университет. Ш i (3452) 27-30-80 E-mail: tahion@sibtel.ru □
УДК 621.327
АССОЦИАТИВНЫЙ ПРОЦЕССОР С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ КОНФИГУРАЦИЕЙ
Г.П. Токмаков
Рассматриваются принципы построения процессора с перестраиваемой конфигурацией, ориентированного на обработку древовидных структур с переменным форматом узлов, используемых для представления единиц естественного языка различных уровней. Для решения проблемы изменения конфигурации процессора в ходе обработки узлов предлагается блок реконфигурации, реализующий схему ускоренного переноса.
В условиях проникновения информационных технологий практически во все сферы человеческой деятельности все больше и больше пользователей-непрофессионалов в области вычислительной техники привлекаются к работе на компьютерах. В связи с этим возрастает актуальность задачи повышения комфортности пользовательского интерфейса, что требует от машины "освоения" таких привычных для человека средств общения как речевой ввод-вывод, понимание и генерирование сообщений на естественном языке. Решение этих задач связано с выполнением большого объема поисковых процедур, для реализации которых хорошо приспособлены ассоциативные запоминающие устройства (ЗУ) [1]. В силу ряда причин, среди которых и высокая сложность схемы запоминающего элемента, приводящая к низким показателям по объему памяти, ассоциативные ЗУ не получили пока широкого распространения. Для решения этой проблемы в данной статье предлагается компромиссный подход, суть которого заключается в следующем. Для хранения данных предлагается использовать традиционные адресные ЗУ
произвольного доступа со стандартной системой адресации, а для выполнения операций ассоциативной обработки — аппаратные средства, отображающие пространство имен на пространство адресов.
В работе [2] описано устройство для ассоциативной выборки, в котором применяется данный подход. В этом устройстве с целью повышения эффективности поисковых процедур поисковые последовательности представлены в древовидной форме, а операционный блок реализован в виде комбинационной схемы на основе компаратора. Каждый узел древовидной структуры (рис. 1) содержит информацию о хранимом коде КодСмв, типе узла Тег, признаках узла Прз, указатель на подобный узел УкзПдб и указатель на порожд
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.