गैस मीटर परीक्षण उपकरण: रजिस्टर छवियों को संदर्भ आयतन के साथ समन्वयित करें

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गैस मीटर परीक्षण उपकरण: संदर्भ आयतन के साथ रजिस्टर छवियों को समन्वित करें

सारांश

एक स्वचालित गैस मीटर बेंच रजिस्टर को सही ढंग से पहचान सकता है और फिर भी उस रीडिंग को गलत संदर्भ अंतराल के साथ जोड़ सकता है। चेन, शेन और वांग एक डायाफ्राम गैस मीटर सत्यापन बेंच का वर्णन करते हैं जो दोनों समापन बिंदुओं पर बेल-प्रूवर एनकोडर के साथ कैमरा कैप्चर को सिंक्रोनाइज़ करता है। डिज़ाइन मीटर इनलेट पर दबाव और तापमान के लिए संदर्भ मात्रा को अलग से सही करता है। यह लेख टाइमिंग और स्टेट सुधारों की जांच करता है, दो प्रवाह बिंदुओं पर लेखकों की स्टैटिक-बनाम-डायनामिक तुलना को पुनः प्रस्तुत करता है, और समर्थन रिकॉर्ड का निरीक्षण करने के तरीके की व्याख्या करता है। यह मामला दिखाता है कि बेंच स्वीकृति परीक्षण में अंतिम त्रुटि गणना के साथ-साथ युग्मित छवियों और गणनाओं की भी जांच क्यों की जानी चाहिए।

पृष्ठभूमि और शोध प्रश्न

गैस मीटर परीक्षण मीटर द्वारा दर्ज किए गए आयतन की तुलना एक संदर्भ आयतन से करता है। एक ऑप्टिकल प्रणाली के साथ, परीक्षण दो छवि रीडिंग के बीच के अंतर से दर्ज आयतन प्राप्त करता है। यदि संदर्भ पहली छवि से पहले गिनती शुरू करता है या दूसरी के बाद जारी रखता है, तो दोनों अंतर भिन्न अंतरालों को कवर करते हैं। यह विसंगति परिकलित त्रुटि को प्रभावित कर सकती है, भले ही प्रत्येक कैमरा छवि सही ढंग से पढ़ी गई हो और संदर्भ आयतन ट्रेस करने योग्य हो। परीक्षण रन का निदान करते समय भी यही पृथक्करण आवश्यक है। असहमति रजिस्टर पहचान, घटना समय, गैस-अवस्था सुधार या परीक्षणाधीन मीटर से आ सकती है।
चेन, शेन और वांग ने डायाफ्राम मीटर के लिए स्वचालित बेंच के डिज़ाइन में समय-निर्धारण प्रश्न को संबोधित किया [1]। इंजीनियरिंग प्रश्न यह है कि बेंच कैसे रजिस्टर रीडिंग और संदर्भ गणनाओं को एक ही माप अंतराल का वर्णन करने के लिए बनाती है। दूसरा प्रश्न यह है कि उनकी तुलना उस डिज़ाइन के संचालन के बारे में कितना साक्ष्य प्रदान करती है।

उपकरण और समकालिक रीडिंग

प्रोटोटाइप में एक घंटी प्रोवर का उपयोग किया गया है जिसमें फोटोइलेक्ट्रिक द्विदिशात्मक एनकोडर है। एक कैमरा मीटर रजिस्टर की तस्वीर लेता है। एक प्रोग्रामेबल नियंत्रक एनकोडर और ट्रांसड्यूसर डेटा एकत्र करता है और वायु पथ तथा संबंधित एक्चुएटरों को नियंत्रित करता है, जबकि होस्ट छवियों को संसाधित करता है और परिणामों को संग्रहीत करता है। यह पत्र संदर्भ और मीटर इनलेट पर दबाव और तापमान मापों का वर्णन करता है। ये माप संदर्भ सुधार के इनपुट हैं।
चयनित प्रवाह स्थापित होने के बाद, एक साझा ट्रिगर प्रारंभ छवि और संदर्भ गणना आरंभ करता है। लक्ष्य अंतराल तक पहुँचने पर अंतिम छवि कैप्चर की जाती है, जिसमें एनकोडर गणना संबंधित घटना पर समाप्त होती है। एक स्वीकृति रिकॉर्ड में, दोनों छवियों को उनकी मिलान संदर्भ गणनाओं से जोड़ा जाना चाहिए। ऐसा लिंक दो अलग-अलग टाइमस्टैम्प से अधिक महत्वपूर्ण है क्योंकि उपयोगकर्ता को प्रत्येक एंडपॉइंट पर वास्तविक मापन युग्म को पुनः प्राप्त करने की आवश्यकता होती है।
स्रोत यह भी बताता है कि उपयोगकर्ता परीक्षण से पहले मीटर पहचान, चयनित प्रवाह बिंदु और सत्यापन रन की संख्या दर्ज करता है। वे सेटिंग्स तब उपयोगी होती हैं जब कोई प्रयोगशाला बाद में सहेजी गई फ़ाइलों की समीक्षा करती है। एक रिकॉर्ड जो छवियों, एन्कोडर रीडिंग और सेटिंग्स को एक ही रन से जोड़ता है, फ़्रेम के फ़ोल्डर और त्रुटियों की अलग स्प्रेडशीट की तुलना में ऑडिट करना आसान होता है।
चित्र 1. सत्यापन बेंच की व्यवस्था, Chen, Shen और Wang [1], चित्र 1 (PDF पृ. 1, मुद्रित पृ. 28) से अंग्रेज़ी में पुनर्निर्मित।
बेल प्रूवर और इनलेट वाल्व जो कैमरों और वायवीय क्लैंप के साथ तीन सचित्र डायाफ्राम-मीटर स्टेशनों को आपूर्ति करते हैं।
चित्र 2. निगरानी और नियंत्रण ब्लॉक आरेख, चेन, शेन और वांग [1], चित्र 2 (PDF पृ. 2, मुद्रित पृ. 29) से अंग्रेज़ी में पुनः बनाया गया।
सत्यापन बेंच के लिए होस्ट कंप्यूटर, कैमरा और PLC कनेक्शन, जिसमें एनकोडर, वाल्व और ट्रांसड्यूसर शामिल हैं।
चित्र 3. नियंत्रक सत्यापन अनुक्रम, चेन, शेन और वांग [1], चित्र 3 (PDF पृ. 2, मुद्रित पृ. 29) से अंग्रेज़ी में पुनः बनाया गया।
प्रारंभिक और अंतिम रजिस्टर छवियों को एनकोडर गणनाओं से जोड़ने वाले नियंत्रक निर्णय और बार-बार किए गए प्रवाह-बिंदु परीक्षण।

डेटा न्यूनीकरण और गैस-अवस्था सुधार

लेखक एकल-रन संकेत त्रुटि की गणना प्रतिशत के रूप में करते हैं।
δ = [(Vm − Vref) / Vref] × 100% (1)
Vm, कैप्चर किए गए अंतराल में मीटर द्वारा दर्शाया गया आयतन है, और Vref, मीटर इनलेट अवस्था पर व्यक्त संदर्भ आयतन है। स्रोत संकेतित बेल आयतन Vs को परिवर्तित करने के लिए निम्नलिखित संबंध का उपयोग करता है।
Vref = Vs × (ps × Tm) / (pm × Ts) (2)
प्रत्यय s घंटी को और m मीटर इनलेट को संदर्भित करता है। दबाव ps और pm निरपेक्ष हैं और पास्कल में व्यक्त किए गए हैं। तापमान Ts और Tm केल्विन में ऊष्मागतिक तापमान हैं। समीकरण में आयतन dm³ में हैं। अंतिम बिंदुओं का मिलान यह निर्धारित करता है कि किस आयतन अंतराल की तुलना की जाती है। दबाव और तापमान संबंध यह निर्धारित करता है कि संदर्भ आयतन किस अवस्था में व्यक्त किया गया है। एक गणना दूसरे में त्रुटि की भरपाई नहीं कर सकती।

प्रायोगिक तुलना

लेखकों ने एक ही G2.5 मीटर के लिए स्थिर मैनुअल और गतिशील छवि-आधारित रीडिंग का उपयोग किया। पेपर 4.0 m³/h और 0.8 m³/h पर प्रत्येक विधि के लिए दो प्रदर्शित रीडिंग देता है। अंतिम कॉलम रिपोर्ट किए गए अंतर को सुरक्षित रखता है। यह विधि तुलना का वर्णन करता है और किसी व्यक्तिगत रीडिंग की त्रुटि का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।
प्रवाह बिंदु
प्रवाह (m³/h)
स्थैतिक त्रुटि (%)
गतिक त्रुटि (%)
रिपोर्ट किया गया औसत अंतर (प्रतिशत अंक)
qmax
4.0
0.46, 0.37
0.36, 0.40
0.04
0.2qmax
0.8
0.96, 1.04
1.07, 1.15
0.11
तालिका. एक G2.5 मीटर के लिए स्थैतिक और गतिक संकेत-त्रुटि पाठ्यांक। मान चेन, शेन और वांग [1], तालिका 1 से लिए गए हैं।
4.0 m³/h पर, प्रदर्शित स्थैतिक रीडिंग का औसत 0.415% है और गतिशील रीडिंग का औसत 0.380% है। प्रदर्शित इनपुट का उपयोग करते हुए उनका पूर्ण अंतर 0.035 प्रतिशत अंक है। पेपर अंतर कॉलम में 0.04 देता है। 0.8 m³/h पर, प्रदर्शित माध्य 1.00% और 1.11% हैं, जो 0.11 प्रतिशत अंक का अंतर है। प्रदर्शित रीडिंग को गोल रिपोर्ट के बगल में रखने से दोनों तुलनाएँ ऑडिट-योग्य बनती हैं।

चर्चा, निष्कर्ष और दृष्टिकोण

लेखक अनुसंधान बेंच के लिए k = 2 पर 0.20% की विस्तारित अनिश्चितता की रिपोर्ट करते हैं। यह आंकड़ा बेंच की घोषित अनिश्चितता का वर्णन करता है। तालिका एक मीटर पर दो अधिग्रहण विधियों की तुलना करती है और ऑप्टिकल पहचान सफलता दर या स्वतंत्र रूप से मापी गई ट्रिगर देरी नहीं देती है। यह रिपोर्ट किए गए सेटअप में मापों को जोड़ने की व्यवहार्यता का समर्थन करती है। यह खुला छोड़ती है कि सिस्टम कैसे व्यवहार करता है जब रजिस्टर गंदा हो, कोई अंक संक्रमण में हो, कोई कैप्चर छूट जाए, या कई स्टेशन नियंत्रण साझा करें।
बेंच चयन या स्वीकृति समीक्षा के लिए, यह निर्दिष्ट करें कि मशीन को प्रत्येक रन के लिए कौन-सा प्रमाण रखना चाहिए: दोनों रजिस्टर फ्रेम, संबंधित संदर्भ गणनाएँ, दबाव और तापमान रिकॉर्ड, और परिकलित त्रुटि। एक अनुवर्ती सत्यापन कठिन रजिस्टर स्थितियों का जानबूझकर परीक्षण कर सकता है और पुष्टि कर सकता है कि सिस्टम किसी अनुपस्थित या अस्पष्ट कैप्चर को कैसे पहचानता है। कई प्रवाह बिंदुओं, मीटर प्रकारों और बेंच स्थितियों का परीक्षण करना रिपोर्ट किए गए नमूने से परे पुनरावृत्ति का आकलन करने के लिए एक मजबूत आधार प्रदान करेगा।

नोट्स

qmax परीक्षण किए गए मीटर का अधिकतम प्रवाह है। रिपोर्ट किए गए अंतर और प्रदर्शित मानों से गणना किए गए संपादकीय अंतर को अलग से पहचाना जाता है। मूल बेंच और परीक्षण लेखकों के संस्थान के हैं।

संदर्भ और छवि स्रोत

[1] Chen, C., Shen, Q., और Wang, C. (2011)। “基于图像识别技术的膜式燃气表检定装置的设计” [छवि पहचान तकनीक पर आधारित डायाफ्राम गैस मीटर सत्यापन बेंच का डिज़ाइन]। 工业计量, 21(4), पृ. 28–29 और 35। समीकरण (1)–(2), चित्र 1–3 और तालिका 1। चित्र 1–3 स्रोत आरेखों के मूल अंग्रेज़ी पुनर्निर्माण हैं। https://doi.org/10.13228/j.boyuan.issn1002-1183.2011.04.003
कवर फ़ोटो: Science History Institute, परिग्रहण 2003.902.104, फ़ोटोग्राफ़र अज्ञात। श्रीमती एम. के. मरे एक प्रयोगशाला में नाइट्रोमीटर का प्रदर्शन करती हुईं। स्रोत रिकॉर्ड के अनुसार Public Domain Mark 1.0। संपादकीय फ़ोटो क्रॉप और शीर्षक लेआउट। https://commons.wikimedia.org/wiki/File:THC_2003.902.104_Mrs._M._K._Murray_Nitrometer.jpg