Стеценко А. А. Удосконалення ультразвукового методу і засобів вимірювання витрати текучого середовища у закритих каналах

Об'єктом дослідження є процес вимірювань витрати ТС в закритих каналах. Метою дисертаційної роботи є підвищення якості обліку енергетичних ресурсів і води шляхом удосконалення ультразвукового методу вимірювання витрат текучих (плинних) середовищ і створення на його основі витратомірів з високими метрологічними характеристиками в умовах спотвореної структури потоку. Методи дослідження визначаються сукупністю вирішуваних завдань і включають: методи нечіткої математики, що використані при удосконаленні ультразвукового методу вимірювання витрат; методи натурного експерименту, теорії імовірностей, вимірювання, математичної статистики, які використані при удосконаленні науково-технічної бази системи вимірювання та обліку витрати ТС, метрологічних випробуваннях розроблених витратомірів і оцінюванні їх метрологічних характеристик. Наукова новизна. Вперше розроблена та апробована методологія калібрування (повірок) ультразвукових витратомірів газу, зокрема ГУВР-011, яка дає змогу шляхом комплексного використання експериментальних і імітаційних результатів дослідження підняти верхню границю вимірювань при збереженні їх високої точності. Вперше розроблено метод оцінювання точності ультразвукових витратомірів в умовах спотвореної структури потоку та наявності різного роду місцевих опорів шляхом використання удосконаленого CFD - моделювання та експериментальних даних реального УЗВ. Удосконалено функцію перетворення часово-імпульсного ультразвукового вимірювального перетворювача швидкості ТС, який, на відміну від відомих, використовує багаторазове відбиття сигналу для подовження шляху проходження сигналу через вимірювальне середовище та однотипні канали з метою усереднення їх результатів, що дозволило підвищити чутливість та зменшити основну похибку вимірювання. Отримав подальший розвиток метод обробки результатів вимірювань доплерівського ультразвукового витратоміра, який, на відміну від відомих, використовує нечітку математику для оцінювання "центра тяжіння" спектра відбитого сигналу, що забезпечує використання декількох варіантів вторинної обробки результатів вимірювання з високою точністю. Ступінь упровадження. - Результати роботи впроваджено на підприємствах енергетичної, хімічної та нафто-газової промисловості як в Україні, так і за її межами. Сфера використання. - Отримані в дисертації результати можуть бути рекомендовані до використання при розробці еталонних засобів вимірювальної техніки в галузі витратометрії, а також так званих смарт-приладів - "розумних" приладів, здатних до самокалібрування, діагностування та запобігання впливу на процес вимірювання будь-яких небажаних факторів.