Особенности дифференциальных измерений

Довольно часто специалисты нашей компании сталкиваются с непониманием особенностей дифференциальных измерений, т.е. измерений разницы между потоками в прямом и обратном топливопроводе. Такие измерения производятся при вычислении расхода топлива на большинстве двигателей и котлов.

Стандартная схема питания двухтрубной топливной системы:

 Аргументы по использованию счетчиков особой серии для дифференциальных измерений или использования системы учёта топлива с возможностью корректировки:

Характерными параметрами стандартного счетчика потока являются такие показатели, как диапазон измеряемого потока и погрешность измерений. Большинство применяемых нами счётчиков топлива имеют погрешность измерения не превышающую 1%. Однако, при дифференциальных измерениях потока двумя стандартными счетчиками, заявленная погрешность измерений может значительно превышать желаемую величину, т.е. данные производителя.

Почему это происходит, покажем на реальном примере двигателя бульдозера. Забор топлива из бака происходит примерно с одинаковой скоростью в любом режиме работы двигателя, при этом поток топлива в магистрале подачи будем считать одинаковым – 160 л/ч. Поток топлива в обратной магистрале сильно зависит от нагрузки на двигатель. В режиме холостого хода потребление топлива двигателем составляет около 10 л/ч. При полной нагрузке потребление доходит до 80 л/ч. Что же мы видим при измерениях:

Полная нагрузка:  Прямая магистраль: 160 л/ч Погрешность ±1% Отклонение: ±1,6 литра
Обратная магистраль: 80 л/ч Погрешность ±1% Отклонение: ±0.8 литра
Расход – 80 л/ч Результат отклонения при дифференциальных измерениях: ±2.4 литра

Максимальная ошибка измерений: 2.4х100/80= ±3%

Малая нагрузка: Прямая магистраль: 160 л/ч Погрешность ±1% Отклонение: ±1,6 литра
Обратная магистраль: 150 л/ч Погрешность ±1% Отклонение: ±1.5 литра
Расход – 10 л/ч Результат отклонения при дифференциальных измерениях: ±3.1 литра

Максимальная ошибка измерений: 3.1х100/10= ±31%

«Ничего себе!» — слышим мы при демонстрации таких выкладок. Да, именно так, но пугаться не стоит.

Для оптимизации результата сделаны специальные счетчики дифференциального потока. Они калибруются попарно, тем самым, уменьшая погрешность измерений или изначально изготавливаются так, чтобы минимизировать погрешность дифференциальных измерений. При этом погрешность измерений в каждом канале такого счетчика не превышает 0,5% (DFM, DWF).

Погрешность дифференциальных измерений можно уменьшить калибровкой каждой конкретной системы, проведя соответствующие замеры и внеся в систему измерений необходимые коррективы. Для этого наша компания предлагает использовать счетчики топлива с импульсным выходом (VZP, DFM, DWF) и контроллер, который позволяет менять значение импульса каждого счетчика и откалибровать дифференциальные измерения до приемлемой погрешности (ПО и методика калибровки ДРТ). Калибровка, как правило, проводится один раз на этапе запуска системы. В дальнейшем, в случае каких-либо подозрений можно в любое время провести калибровку повторно и внести корректировки. Но обычно таких измерений уже делать не приходится.

Немаловажно отметить, что в обратной магистрале в топливе может присутствовать воздух или насыщенный пар (вспененное топливо). В таком случае в обратную магистраль нужно устанавливать газоотделитель или убирать вносимую погрешность процедурой калибровки датчика топлива, установленного в обратке. Калибровка производится программно и занимает не более 3 минут.


Важно получать правдивые результаты, а не приблизительные оценки!