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电磁流量计

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如何识别电磁流量计的误差源

来源:作者:发表时间:2021-02-22 08:50:32

 我将简要介绍自己的工作背景,然后再讨论这个问题。

         我目前正在写有关用水量数据质量保证的论文。我正在使用的数据是城市中不同地区的每小时平均用水量(l / s),该地区的人口介于100到20000人之间。对于较小的区域,假定消耗量是使用与该区域相连的泵站电磁流量计测量的消耗量,而在较大的区域中,假定消耗为流入(从其他区域流出)-流出(到其他区域) -水库。所有测量均使用电磁流量计完成(品牌包括ABB,三畅仪表、西门子和Endress Hauser)

         本文的部分工作围绕着寻找可能是数据错误源的不同因素展开。我已经联系生产商并浏览了网络以寻找参考,到目前为止,我已经了解到安装效果至少在电磁流量计方面可能是主要的误差来源。但是,数据来自SCADA系统,因此我认为还有其他因素可能导致数据错误。(PLC错误?数据传输?数据处理?)

         这是我在网上找不到更多信息了,以及我在此处发布的原因。其他错误来源可能是什么?在处理数据时,我发现不时出现一些“错误”,而我找不到导致它们发生的原因的解释。

         附图说明。y轴上的流量(l / s),x轴上的小时。可以在数据中找到一种模式,早上是一个高峰,然后通常是下午。

         在很好个图中,有一个重复出现的“错误”的示例,值会重复一段时间,然后跟随一个峰值(在某些情况下,峰值-重复值的总和)。在其他图中,值是重复的,但在重复的值之后没有相同类型的峰。

         我一直在尝试寻找可能因流量测量而引起的错误类型的示例,但我没有发现任何错误。

有谁知道为什么数据看起来像这样?除流量计本身以外,其他错误来源还有哪些?

 

         那是什么样的数据采集/历史记录/ HMI / SCADA / DCS?我敢打赌这是DCS,图表太糟糕了。X轴应该是时间。3700、3750、3800、3850、3900是什么样的“小时”?我一天只有24小时。下图的时间分辨率太糟糕了。可以看到捕获的数据点之间的直线插值。我将得出每个时分大约30点,无论什么意思,例如2950到3000之间

。实际上,它看起来像是缓慢记录的累加器数据的导数(dy / dt)。是吗?

 

         使用什么尺寸(直径)的磁管来支持300 L / sec的刻度?磁头通常可重复性非常好,低于1%FS,因此,如果频率不够高的话,数字可能很好。有趣的是,除单个峰值外,数据小于量程的10%。上方图形中的峰值是一个单点峰值,几乎没有其他值可以告诉您数据点之间发生了什么。这就是时间分辨数据少的本质。当内存价格昂贵时,这是可以原谅的,但是在那个时代,TB级硬盘的价格远低于100美元,这是令人遗憾的,除非当然,数据收集是事后才想到的,是无心事或官僚作风。

         在超级碗广告期间,有关于厕所冲水累积峰值的传说,所以也许峰值是那些“事件”之一。流量计到HMI发出什么样的信号?4-20mA模拟信号可能会受到共模接地故障的影响,并且可能会出现误差,如上图所示。

         这可能是一个“事件”,例如25,000马力的电动机启动。假设电动机存在接地故障问题,并且Mag由交流电源供电,并且其接地电势受电动机接地故障影响,并且流量计的模拟输出未隔离且没有环路隔离器,因此4-20mA包含一些共模接地环路电流。和一个峰值。可以向上或向下。

         但是,诸如Modbus或Profibus之类的数字协议通常不提供错误的数据,而是标记通信错误。来自某些网关(例如无线网关)的Modbus是一个例外。如果网关丢失其现场信号,则来自现场设备的陈旧数据可以保留在网关的Modbus寄存器中,并一遍又一遍地进行轮询。数据过时,永不更改。一遍又一遍都是相同的数据。

         结果是直线,就像下面的图所示,当全时间单位的流量直线为2 l / s时。那是非常可疑的数据。3000小时内哪种流量恒定?有流动测试台很难做到这一点。(是的,我知道这不是3,000小时,但我必须消除表现不佳的数据。在时间轴上为3,000?是吗?)任何人都可以保持这样的恒定流量。此数据有可能来自无线网关吗?

我个人在电磁流量计测量中看到的东西

         1)。如果涉及电磁流量计,则HMI中的平方根幻影可能会“困扰”线性电磁流量计数据。不正确的平方根数据将读取比预期更高的数据。

         2)。直到最近(一年或两年),由于在管道下游安装电磁流量计导致流量异常的错误是一个已知问题,但至少在用户级别尚未量化。

最近,东芝和西门子提出了规格,将其双平面外弯头的磁极误差定为最大2%,并且具有足够的信誉以通过欧洲水计量认证。尽管2%的错误可能会使一些配料员感到畏缩,但我遇到了无数人,他们很高兴能承受最大2%的错误,以便将磁管安装到管道中而无需进行大量的管道更换,以使“ 5向上和3向下”直奔。

         3)。两种变送器的组态中都存在严重的人为错误,而HMI更为严重。令人难以置信的是,电磁流量计的量程与HMI中的量程不匹配的频率有多高。晚上轮班的警察大约经常发生家庭暴力。HMI中存在线性数据平方根的情况。

         4)。金属物体,例如管扳手,套筒扳手或开口扳手,将通过改变磁场模式来影响读数的准确性。钢筋也一样。谁知道它怎么到达那里?

         5)。真正古老的转换器/变送器的模拟输出漂移可能很大。它们在那里并且仍在运行,因为有些供应商提供通用的转换器/发送器来与旧的/过时的磁管匹配。您一定想知道使用30年的试管的线圈状况如何。

         6)。工程师为远程安装的转换器/变送器指定了工厂屏蔽的多绞双绞线电缆。承包商下令。它到达了,但与管子和转换器分开放在一个单独的纸箱中。安装人员甚至不用寻找电缆,他在套管和电磁流量计之间运行THHN。业主想知道由于噪声引起的偏移量是从哪里来的。

         7)。在水平管积聚泥浆和碎屑的低流量测量情况下的体积误差。我已经在10英寸(DN250)的管子底部看到了4英寸(100毫米)粘稠的泥浆。

但是我怀疑这些都不适用于这里,我认为您正在研究消耗模式;这不是技术性的,这是社会学的。