Алгоритмы первичной обработки информации в АСУТП, страница 10

Блок-схема алгоритма, реализующего вычисление по схеме Горнера, представлена па рис. ЗЛО.

Операция аналитической градуировки ИП позволяет опреде­лить действительное значение х измеряемой величины по сигна­лу у измерительной информации только в том случае, если х преобразовано в у в соответствии с номинальной статической характеристикой ЙП (32), т. е. при выполнении условия

Действительно, в этом случае

Однако в производственных условиях невозможно стабилизиро­вать значения всех влияющих величин на номинальном уровне, что приводит к нарушению условия (3.54). При этом

где Дг— вектор отклонении  влияющих величин ог номинальных значении

"Возникает так называемая дополнительная погрешность измере­ния, которая, очевидно, равна:

Если известна полная статическая характеристика ИП (3.1) и вектор А2, можно рассчитать погрешность Axr н внести соответ­ствующую поправку к расчетному значению хг, полученному по градуировочной характеристике.

^•Истинное значение х при нарушении условия (3.54) находят при расчете по функции, обратной полной статической характе­ристике ИП:



Его можно найти, умножая значение хт, полученное по форму­ле (3.47), на некоторый поправочный коэффициент kn:

Откуда с учетом (3.56) и (3.47) получим:




где

В качестве примера найдем выражение для расчета поправочного коэф­фициента для гидростатического уровнемера. Статическую характеристику (3.49) гидростатического уровнемера преобразуем так, чтобы сделать явной ее зависимость от температуры жидкости, которая является главной влияю­щей величиной. Для этого заменим плотность р соотношением, описываю­щим ее зависимость от температуры 6 при небольших отклонениях от номи­нального значения Q0:

где р - температурный коэффициент объемного расширения жидкости. По­сле подстановки (3.59) в (3.49) получим полную статическую характери­стику в виде

Обратная ей функция:

Поправочный   коэффициент найдем,  согласно   (3.58),  делением  этого   выра­жения на градуировочную характеристику (3.50):




Особенно часто в АСУТП корректируют результаты измере­ния   расходов,  поскольку  обычно   их   используют для  расчета

технико-экономических показателен производства. В подавляющем боль­шинстве случаев расход газов, пара и жидкости, транспортируемых по трубопроводам, измеряют с по­мощью расходомеров переменного перепада давления [27]. При ис­пользовании стандартных сужаю­щих устройств расходомеры этого типа градуируют расчетным путем, т. е. для определенных номинальных условий измерения (температура, давление и т. д.) рассчитывают гра­дуировочную характеристику расхо­домера. Коррекцию измеренных зна­чений расхода производят при от­клонении условий измерения от но­минальных, а также с целью приве­дения результатов к единым услови-

ям (обычно температура 20 °С, давление 105 Па), чтобы сделать их сопоставимыми.

Для коррекции применяют общие соотношения (3.57) и
(3.58). Формулы для расчета поправочных коэффициентов для
разных возможных на практике случаев измерения расхода по­
лучают подстановкой в (3.58) выражения (3.52), конкретизиро­
ванного для каждого случая.............

Для примера рассмотрим коррекцию результатов измерения массового расхода насыщенного пара на изменение давления в трубопроводе. В этом случае функция, обратная полной статической характеристике .расходомера, описывается выражением [271.

где   k— коэффициент,   практически   не   зависящий   от   давления;   р — плот­ность измеряемой среды.


Таким образом, fen = i'p/Po- В частности, для диапазона давлений 0,25— 0,85 МПа зависимость р от давления насыщенного пара аппроксимируется полиномом второй степени [45J:



Для насыщенного пара плотность зависит от давления, поэтому попра­вочный коэффициент получаем делением выражения (3,60) на градуировоч­ную характеристику (3.52), которую запишем в виде:

Задав номинальное значение Ра, можно по этой формуле рассчитать ро, а затем в процессе измерения рассчитывать фактическую плотность, соответ­ствующую текущему значению Р, и вносить поправку на изменение условий,