7.1. Quy định chung
Phần này tập trung chủ yếu cho các vận hành viên để đảm bảo rằng khi USM đưa vào hoạt động vẫn duy trì được các yêu cần thiết sau khi lắp đặt.
Trái ngược với các đồng hồ khác, USM có thể đưa ra những thông tin chẩn đoán mở rộng, nhờ đó có thể kiểm tra chức năng của đồng hồ lưu lượng khí siêu âm mà còn kiểm tra được một số bộ phận khác trong hệ thống, chẳng hạn như máy sắc ký khí, bộ truyền tín hiệu nhiệt độ và áp suất. Dựa vào khả năng chẩn đoán mở rộng, tiêu chuẩn này khuyến khích việc bổ sung và sử dụng chẩn đoán tự động thay vì các kiểm tra chất lượng thủ công.
Phương pháp chứng nhận lại được chọn bởi người vận hành phải phù hợp với các ứng dụng, do đó các ứng dụng của đồng hồ cấp 1 và cấp 2 khi các rủi ro tài chính tiềm ẩn cao được đáp ứng bởi mong muốn độ chính các cao hơn, cần thiết kết hợp một số chẩn đoán tiên tiến và các phương án kiểm tra dấu vết trong gói chứng nhận lại. Các hệ thống thông tin chẩn đoán không bắt buộc hoặc các chương trình chẩn đoán gắn trong máy tính cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống điều khiển phân tán cung cấp một sự kiểm tra xác nhận liên tục chức năng của USM.
7.2. Quá trình kiểm định
Đối với đồng hồ cấp 1 và cấp 2, một chu trình kiểm tra sẽ được thiết lập. Chu trình kiểm tra lập các tài liệu chủ yếu và đặc tính cơ bản của USM trong suốt vòng đời của nó (xem Hình 13)
Hình 13 - Chu trình kiểm tra
Chu trình kiểm tra bao gồm một số hoặc tất cả các quá trình sau: ● Sản xuất
● Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy ● Hiệu chuẩn
● Vận hành tại hiện trường và giám sát dựa trên điều kiện ● Hiệu chuẩn lại
Các hồ sơ được tạo ra bởi các quy trình trên: ● Giấy chứng nhận sản phẩm
● Giấy chứng nhận thử nghiệm ● Giấy chứng nhận hiệu chuẩn
● Các giấy chứng nhận/biên bản thay đổi thông số ● Các giấy chứng nhận/biên bản thay thế thiết bị ● Các báo cáo giám sát
Các chỉ thị đặc tính được suy ra từ phép đo và dữ liệu chẩn đoán được quy định trong 5.5.6 ● Dấu vết vận tốc âm.
● Khuynh hướng về cài đặt khếch đại và các dữ liệu chẩn đoán khác ● Kết quả so sánh lẫn nhau
● Hồ sơ nhật ký.
7.3. Đưa vào vận hành
Việc lắp đặt USM phải phù hợp với 5.9
Các thông số mô tả đặc tính điều kiện khí thực ví dụ như độ nhớt, phải được đưa về điều kiện trung bình tại hiện trường nếu ảnh hưởng của sự khác biệt giữa các điều kiện hiệu chuẩn và điều kiện trung bình tại hiện trường vượt quá 0,05 %.
Đầu ra của USM phải được hiệu chính đối với ảnh hưởng của giãn nở phần thân đồng hồ nếu ảnh hưởng này vượt quá 0,05 %. Sự giãn phần thân đồng hồ có vai trò khi điều kiện hiện trường của áp suất và nhiệt độ khác nhiều với điều kiện hiệu chuẩn. Độ lớn của ảnh hưởng phải được tính toán sử dụng công thức trong Điều 4.6.
7.4. Chẩn đoán vận hành7.4.1. Tốc độ âm 7.4.1. Tốc độ âm
Khi thành phần khí, nhiệt độ và áp suất được đo, tốc độ âm lý thuyết (TSOS) có thể được so sánh với giá trị đo được. Tốc độ âm là dụng cụ hoàn hảo để kiểm soát không chỉ đồng hồ đo khí siêu âm mà còn các thành phần khác trong hệ thống, như là máy sắc ký khí và bộ truyền tín hiệu áp suất và nhiệt độ.
Tốc độ âm đo được bởi USM , “SOS đo được”, bị ảnh hưởng bởi: ● Thành phần khí
● Áp suất ● Nhiệt độ
● Hình dạng hình học của phần đo
● Phép đo thời gian truyền sóng (bởi đồng hồ)
Tốc độ âm lý thuyết có thể được tính toán từ các giá trị đo được của áp suất, nhiệt độ và thành phần khí sử dụng công thức trạng thái, AGA 10 hoặc tương đương.
7.4.1.1. So sánh SOS tuyệt đối
Nếu tồn tại cả MSOS và TSOS, chúng có thể được so sánh với nhau: sự so sánh tuyệt đối Sự khác biệt giữa MSOS và TSOS có thể cho biết
1. Sự xác định thiếu đồng bộ của MSOS và TSOS do việc không ổn định trong thành phần khí và trễ thời gian phân tích
2. Hư hỏng của 1) USM
2) Phép đo áp suất 3) Phép đo nhiệt độ 4) Phép đo thành phần khí
3. Cặn trên (các) bộ biến đổi và/hoặc thân đồng hồ làm thay đổi chiều dài đường truyền Kỹ thuật thống kê rất hữu ích để kiểm soát MSOS và TSOS theo thời gian.
7.4.1.2. So sánh SOS tương đối; dấu vết
Một USM có 3 hoặc nhiều hơn 3 đường truyền có thể được kiểm soát bằng cách so sánh các giá trị SOS mỗi đường truyền: “so sánh tương đối”.
Các ưu điểm:
- Không phụ thuộc vào thành phần khí.
- Phép đo có thể được thực hiện dưới các điều kiện dòng chảy; tại vận tốc cao độ dài đường truyền âm có thể thay đổi – do đó làm gia tăng độ sai lệch.
- Việc tính toán có thể được tiến hành tự động như một phần của gói chẩn đoán.
Sự so sánh có thể được biểu diễn bằng đồ thị như là một “dấu vết”. Như ví dụ ở Hình 14 “dấu vết” được biểu diễn từ một đồng hồ đo khí siêu âm 5 đường truyền, thể hiện tỉ số đo thử tĩnh và hiệu chuẩn dòng. Hình này chỉ ra tất cả các tỉ số khác nhau của tốc độ âm từ các đường truyền khác nhau. Các tỉ số được đánh số theo số đường truyền; 5/1 nghĩa là tốc độ âm từ đường truyền số 5 chia cho tốc độ âm từ đường truyền số 1…
Hình 14 – Dấu vết: Biểu đồ tỉ số được xác định trong quá trình thử tĩnh với nitơ và trong quá trình hiệu chuẩn lưu lượng ở điều kiện hiệu chuẩn.
Đây chỉ là một ví dụ và phải chú ý rằng các biểu đồ khác có thể được lập, tùy thuộc đặc tính của đồng hồ, xem như là một dấu vết.
Sự thay đổi hình dáng dấu vết theo thời gian có thể chỉ ra lỗi của một đường truyền của USM với khả năng đo sai. Dấu vết từ FAT, thử tĩnh, hiệu chuẩn lưu lượng và hiện trường có thể được so sánh theo trình tự để kiểm soát những thay đổi trong hoạt động của USM.
7.4.1.3. Tỉ số vận tốc
Các vận tốc đường truyền riêng lẻ của đồng hồ có các mối quan hệ đơn nhất phản ánh biên dạng dòng bị cấu hình đường ống chi phối. Ở vận tốc lớn hơn 1 m/s đến 2 m/s, các mối liên hệ này không thay đổi đáng kể theo thời gian tại các điều kiện vận hành đồng hồ thông thường và do đó có thể được kiểm soát trực tuyến như là một phương tiện chẩn đoán.
7.4.1.4. Số hệ số biên dạng
Số hệ số biên dạng mô tả hình dáng biên dạng vận tốc khí đi vào đồng hồ, là một hàm của toàn bộ hệ thống đo bao gồm đồng hồ, đường ống và các thành phần ổn định dòng và vị trí của chúng. Có thể ước lượng hệ số này như là tỉ số giữa vận tốc khí thô của các đường truyền khác nhau và kết quả độc lập với mọi hệ số của nhà sản xuất. Hệ số biên dạng không đổi chỉ ra rằng đồng hồ duy trì mối tương quan gần nhau giữa vận tốc đường truyền riêng lẻ, và do đó duy trì chất lượng của phép đo.
7.4.1.5. Các thông số khác
Mặc dù tốc độ của âm (SOS) là một trong những thông số quan trọng nhất được sử dụng trong kiểm định, có nhiều thông số khác có thể được kiểm soát để đảm bảo tính năng tối ưu và sự kết hợp của chúng có thể xem như nền tảng của một hệ thống hoàn hảo. Trong Bảng 8, đưa ra một ví dụ về sơ đồ liên hệ.