يمكن لمنصة عدادات الغاز الآلية التعرف على قراءة العداد بشكل صحيح ومع ذلك تربط تلك القراءة بفاصل مرجعي خاطئ. يصف تشن وشين ووانغ منصة معايرة لعدادات الغاز ذات الغشاء تُزامن التقاط الكاميرا مع مُشفّر مُثبِّت الجرس عند كلا الطرفين. يصحح التصميم بشكل منفصل الحجم المرجعي وفقًا للضغط ودرجة الحرارة عند مدخل العداد. تفحص هذه المقالة تصحيحات التوقيت والحالة، وتعيد إنتاج المقارنة بين الثابت والديناميكي التي أجراها المؤلفون عند نقطتي تدفق، وتشرح كيفية فحص السجلات الداعمة. تُظهر الحالة لماذا ينبغي لاختبار قبول المنصة أن يتحقق من الصور المقترنة والأعداد بالإضافة إلى حساب الخطأ النهائي.

يقارن اختبار عداد الغاز الحجم المسجَّل بواسطة العداد بحجم مرجعي. وباستخدام نظام بصري، يحصل الاختبار على الحجم المسجَّل من الفرق بين قراءتين لصورتين. وإذا بدأ المرجع بالعدّ قبل الصورة الأولى أو استمر بعد الصورة الثانية، فإن الفرقين يغطيان فترتين مختلفتين. وقد يؤثر هذا التباين في الخطأ المحسوب حتى لو قُرئت كل صورة من الكاميرا بشكل صحيح وكان الحجم المرجعي قابلاً للتتبّع. وتلزم الفصل نفسه عند تشخيص تشغيل اختبار ما. فقد ينشأ عدم التوافق من التعرّف على السجل، أو توقيت الأحداث، أو تصحيح حالة الغاز، أو العداد قيد الاختبار.

تناول Chen وShen وWang مسألة التوقيت في تصميم منصة آلية لعدادات الحجاب الحاجز [1]. السؤال الهندسي هو كيف تجعل المنصة قراءات السجل والعدادات المرجعية تصف نفس فترة القياس. والسؤال الثاني هو مقدار الأدلة التي توفرها مقارنتهم حول تشغيل ذلك التصميم.

يستخدم النموذج الأولي مُثبِّت جرس مع مُشفِّر ثنائي الاتجاه كهروضوئي. تلتقط كاميرا صورة لعداد التسجيل. يجمع متحكم قابل للبرمجة بيانات المُشفِّر والمُحوِّل ويتحكم في مسار الهواء والمُشغِّلات ذات الصلة، بينما يعالج المضيف الصور ويخزن النتائج. تصف الورقة قياسات الضغط ودرجة الحرارة عند المرجع وعند مدخل العداد. هذه القياسات هي مدخلات لتصحيح المرجع.

بعد إنشاء التدفق المحدد، يُطلق مُشغِّل مشترك صورة البداية والعد المرجعي. تُلتقط صورة النهاية عند الوصول إلى الفاصل الزمني المستهدف، مع انتهاء عد المُشفِّر عند الحدث المقابل. في سجل القبول، يجب ربط كلتا الصورتين بعدّاداتها المرجعية المطابقة. هذا الربط أهم من طابعين زمنيين منفصلين لأن المستخدم يحتاج إلى استعادة زوج القياس الفعلي عند كل نقطة نهاية.

يذكر المصدر أيضًا أن المستخدم يُدخل تعريف العداد ونقطة التدفق المختارة وعدد دورات التحقق قبل الاختبار. تكون تلك الإعدادات مفيدة عندما تراجع المختبرات الملفات المحفوظة لاحقًا. السجل الذي يربط الصور وقراءات المُشفّر والإعدادات بدورة واحدة يكون أسهل في التدقيق من مجلد من الإطارات وجدول بيانات منفصل للأخطاء.

الشكل 1. ترتيب منصة المعايرة، أعيد رسمه بالإنجليزية من Chen وShen وWang [1]، الشكل 1 (صفحة PDF 1، صفحة الطباعة 28).

الشكل 2. مخطط كتلة المراقبة والتحكم، أعيد رسمه باللغة الإنجليزية من تشن وشين ووانغ [1]، الشكل 2 (ملف PDF ص. 2، الطباعة ص. 29).

الشكل 3. تسلسل التحقق من وحدة التحكم، أعيد رسمه باللغة الإنجليزية من تشن وشين ووانغ [1]، الشكل 3 (ملف PDF ص. 2، الطباعة ص. 29).

يحسب المؤلفون خطأ الإشارة للدورة الواحدة كنسبة مئوية.

δ = [(Vm − Vref) / Vref] × 100% (1)

Vm هو الحجم الذي يشير إليه العداد خلال الفترة الملتقطة، وVref هو الحجم المرجعي المعبر عنه عند حالة مدخل العداد. يستخدم المصدر العلاقة التالية لتحويل حجم الجرس المشار إليه Vs.

Vref = Vs × (ps × Tm) / (pm × Ts) (2)

اللاحقة s تشير إلى الجرس و m إلى مدخل العداد. الضغوط ps و pm مطلقة ومُعبَّر عنها بالباسكال. درجات الحرارة Ts و Tm هي درجات حرارة ديناميكية حرارية بالكلفن. الأحجام في المعادلة بوحدة dm³. مطابقة نقاط النهاية تحدد أي فترة حجم تتم مقارنتها. علاقة الضغط ودرجة الحرارة تحدد الحالة التي يُعبَّر فيها عن الحجم المرجعي. لا يمكن لحساب واحد أن يعوّض عن خطأ في الآخر.

استخدم المؤلفون قراءات ثابتة يدوية وقراءات ديناميكية قائمة على الصور لنفس عداد G2.5. تقدم الورقة قراءتين معروضتين لكل طريقة عند 4.0 م³/س و0.8 م³/س. يحتفظ العمود الأخير بالفرق المُبلّغ عنه. وهو يصف مقارنة الطرق ولا يمثل خطأً في قراءة فردية.

عند 4.0 م³/ساعة، يكون متوسط القراءات الساكنة المعروضة 0.415% ومتوسط القراءات الديناميكية 0.380%. الفرق المطلق بينهما هو 0.035 نقطة مئوية باستخدام المدخلات المعروضة. تعطي الورقة 0.04 في عمود الفرق. عند 0.8 م³/ساعة، يكون المتوسطان المعروضان 1.00% و1.11%، بفرق قدره 0.11 نقطة مئوية. إن الاحتفاظ بالقراءات المعروضة إلى جانب التقرير المقرب يجعل كلا المقارنتين قابلة للتدقيق.

يذكر المؤلفون عدم يقين موسّع بنسبة 0.20% عند k = 2 لمنصة البحث. يصف هذا الرقم عدم اليقين المعلن للمنصة. تقارن الجدول بطريقتين للاستحواذ على عداد واحد ولا تعطي معدل نجاح للتعرف البصري أو تأخيرًا في التشغيل مقاسًا بشكل مستقل. وهو يدعم جدوى اقتران القياسات في الإعداد المذكور. ويترك مفتوحًا كيفية تصرف النظام عندما يكون السجل متسخًا، أو يكون أحد الأرقام في حالة انتقال، أو تفوت عملية التقاط، أو تتشارك محطات متعددة في عناصر التحكم.

لاختيار منصة الاختبار أو مراجعة القبول، حدّد الأدلة التي يجب أن تحتفظ بها الآلة لكل تشغيل: كلا إطاري السجل، وأعداد المراجع المقابلة لهما، وسجلات الضغط ودرجة الحرارة، والخطأ المحسوب. ويمكن لتحقق لاحق أن يختبر عمدًا مواضع سجل صعبة ويؤكد كيف يحدد النظام عملية التقاط مفقودة أو غامضة. ومن شأن اختبار عدة نقاط تدفق وأنواع عدادات ومواضع منصة أن يوفر أساسًا أقوى للحكم على قابلية التكرار بما يتجاوز العينة المبلّغ عنها.

qmax هو أقصى تدفق للعداد المختبر. يتم تحديد الفروق المُبلّغ عنها والفروق التحريرية المحسوبة من القيم المعروضة بشكل منفصل. تنتمي منصة الاختبار والتجربة الأصلية إلى مؤسسة المؤلفين.

[1] Chen, C., Shen, Q., and Wang, C. (2011). "基于图像识别技术的膜式燃气表检定装置的设计" [تصميم منصة معايرة لعداد غاز غشائي بناءً على التعرف على الصور]. 工业计量, 21(4), ص. 28–29 و35. المعادلات (1)–(2)، الأشكال 1–3 والجدول 1. الأشكال 1–3 هي إعادة رسم إنجليزية أصلية للمخططات المصدرية. https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1002-1183.2011.04.003

صورة الغلاف: معهد تاريخ العلوم، رقم الانضمام 2003.902.104، المصور غير محدد. السيدة م. ك. موراي تشرح جهاز النيتروميتر في مختبر. علامة الملكية العامة 1.0 وفقًا لسجل المصدر. اقتصاص تحريري للصورة وتخطيط العنوان. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:THC_2003.902.104_Mrs._M._K._Murray_Nitrometer.jpg