Nejčastější chyby v měření prostřednictvím AMS Přednášející: Ing. Libor Daneš Masarykova 725, 252 63 Roztoky, tel. +420606650440, www.libordanes.cz, libor.danes@libordanes.cz MOTTO: Sebedokonalejší AMS nenahradí zkušeného balneotechnika. Co je to AMS: Data, která jsou měřena jednotlivými čidly, zpracovávána záznamovými a vyhodnocovacími jednotkami, by nám měla charakterizovat vlastnosti zdrojů minerálních vod. Z čidel, záznamových jednotek, propojovacích kabelů a příslušenství jsou pro konkrétní využívané a monitorované zdroje sestavovány automatické měřicí systémy (AMS). Využití AMS: - pro provozní účely uživatelů zdrojů (kontrola zda souhlasí měření se skutečností) - pro archivaci dat (nejen pro ČIL) Nejčastější chyby: 1) při návrhu měřící soustavy (lidský faktor) 2) při provozu a obsluze (technika + lidský faktor) 3) při kontrolním měření a vyhodnocení zaznamenaných dat (lidský faktor)
ad1) Tyto chyby mají většinou fatální dopad velmi těžko se shání další finanční prostředky na změny a úpravy. Mohou způsobit i 100% chyby, které nelze dodatečně interpolovat. Postup při vytváření AMS: Výběr čidel (sond), záznamové (přenosové) techniky, umístění a správná instalace měřící techniky (čidel a záznamových jednotek). Je třeba vycházet: - ze zkušeností balneotechnika, případně i hydrogeologa znalého zřídelní struktury - z provozních podmínek na zdroji. Znalost informací o chování zdroje při čerpání, mimo čerpání a za kritických situací. To vše probrat s projektantem a nalézt vhodné řešení. Většinou jde o individuální řešení pokaždé jiné dle konkrétních podmínek na zdroji. Chyby při návrhu AMS: Měřené veličiny: Hladina Nesprávně zvolené čidlo hladiny. Doporučení Zanoření - sonda se umísťuje pod nejnižší očekávanou hladinu, rozsah sondy očekávaný rozkyv hladiny (pozor na nastoupání hladiny při odstávce), rozsah se volí vždy větší než je možná maximální hladina nad pozicí sondy.
Nesprávně umístěné čidlo hladiny. Doporučení - Sonda nesmí být pod čerpadlem! Vody jodobromové a uhličité. Doporučení - čidlo by mělo být umístěno pod bodem evaze plynu (aby se neměřila dvoufázová směs).
Vrty obtížně průchodné. Doporučení - vázat sondu k výtlačnému potrubí. Zdroje s pozitivní výškou hladiny (vrty s přetokem). Doporučení ochrana před zamrznutím sondy. Ultrazvuková čidla hladiny (studny, přelivy) pozor na přesnost. Pokud jsou ve volném prostoru ovlivnění venkovní teplotou. Doporučení vhodné umístění, teplotní ochrana sond.
Teplota vody: Nesprávně umístěné čidlo teploty v hlubokých vrtech. Doporučení - měřit by se mělo v kolektoru (aby voda proudila z kolektoru do čerpadla) ne nad (stagnující teplota vody) nebo u čerpadla. Problém s umístěním sondy pod čerpadlo! Teplotní sonda bývá součástí manometrických sond používaných pro měření hladin. Průtok vody: Nesprávně zvolený rozsah průtokoměru. Doporučení v případě, že průtok vody je menší než minimální hodnota měřícího rozsahu průtokoměru a pokud to lze, provedeme redukci potrubí na menší průměr. Nesprávná montáž průtokoměrů. Doporučení - dodržovat délku uklidňovacího potrubí před a za průtokoměrem, zavodněný stav v celém průtočném profilu, odstranění všech zdrojů turbulencí. Voda železitá nebo silně mineralizovaná. Doporučení - místo mechanických průtokoměrů (vodoměrů) raději průtokoměry indukční. Vodoměry zanášení mechanickými částicemi. Doporučení - předřazené odkalovací filtry.
Průtokoměr v proplyněných vodách. Doporučení - pokud potrubí na výtlaku bude v tlakovém režimu, plyn bude rozpuštěn v minerální vodě a proudění bude mít laminární charakter. Nesprávně umístěný průtokoměr u plynu v potrubí. Doporučení průtokoměr umístit co nejdále od čerpadla a do svislého potrubí, aby případné bublinky CO 2 byly rozděleny co nejrovnoměrněji v průřezu potrubím (je to ještě na zdroji?). To z toho důvodu, že proplyněné kyselky po průchodu odstředivými čerpadly přecházejí dočasně do dvoufázového prostředí. Záznamová a vyhodnocovací jednotka: Nesprávně umístěná jednotka (vlhkost, teplota), kapilára sondy ve vlhkém prostředí. Doporučení zvolit vhodnější prostředí. Při návrhu propojovacích kabelů měřícího zařízení pozor na souběh měřících kabelů analogových sond se silovými kabely rušení. Nesprávně zvolená rozlišovací schopnost čidel (např. teplota na tisíciny, hladina na m). Zapojit selský rozum (měřit lze miliony veličin s neuvěřitelnou přesností) otázka na balneotechnika: na co se vlastně matičky přírody ptáme!?
ad2) Provozní chyby (nemusí se jednat vždy o závady): a. chyby čidel b. chyby ostatní techniky (el. síť 230V, kabely, GSM, apod.) c. chyby dataloggeru (záznam, měření) Stárnutí zařízení (24 hodin provoz) snižuje se především přesnost referenčních prvků, atmosférické přepětí svody na vstupních obvodech záznamového zařízení doporučuje se životnost 10 let (problémy s investory). Rozdíly v činnostech: údržba, kontrola, servisní prohlídky (nedostatečná osvěta), kalibrace. Vyřešení problémů opravy x nové zařízení. Chyby z praxe: Čistění sond manometrické hladinoměry mineralizace (čidlo zaroste inkrustem). Doporučení - vhodnější umístění sond průtokoměry (vodoměry) železitá voda zarůstání vystýlek a lopatek. Doporučení čistění, kalibrace, metrologie kontinuální měření konduktivity, O 2, ph, atd. - čidla v potrubí (ve zdroji) zanášení sedimentem. Doporučení kontrola, čistění. Provoz manometrických sond Špatná stabilizace sondy hladiny pozor na kapiláru nezalomit kabel (větší poloměry ohybů kabelu) nejsou kontrolovány silikagelové vysoušeče - pravidelná výměna. TYPE:DN4000 NAME:VP8214 Hladina(m) Napeti(V) 1.4.2014 0:00:00 13,94 3,6 1.4.2014 1:00:00 13,86 1.4.2014 2:00:00 13,79 1.4.2014 3:00:00 13,68 1.4.2014 4:00:00 13,59 1.4.2014 5:00:00 13,48 1.4.2014 6:00:00 13,6 1.4.2014 7:00:00 13,72 1.4.2014 8:00:00 13,78 16 1.4.2014 9:00:00 13,84 1.4.2014 10:00:00 13,89 1.4.2014 11:00:00 13,92 14 1.4.2014 12:00:00 13,94 1.4.2014 13:00:00 13,94 1.4.2014 14:00:00 13,95 12 1.4.2014 15:00:00 13,95 1.4.2014 16:00:00 13,96 1.4.2014 17:00:00 13,96 10 1.4.2014 18:00:00 13,96 1.4.2014 19:00:00 13,92 1.4.2014 20:00:00 13,94 8 1.4.2014 21:00:00 13,95 1.4.2014 22:00:00 13,95 1.4.2014 23:00:00 13,95 6 2.4.2014 0:00:00 13,95 3,61 2.4.2014 1:00:00 13,95 2.4.2014 2:00:00 13,95 4 2.4.2014 3:00:00 13,95 2.4.2014 4:00:00 13,86 2.4.2014 5:00:00 13,78 2 2.4.2014 6:00:00 13,69 2.4.2014 7:00:00 13,57 2.4.2014 8:00:00 13,49 0 2.4.2014 9:00:00 13,4 2.4.2014 10:00:00 13,5 2.4.2014 11:00:00 13,61 2.4.2014 12:00:00 13,72 NAME:VP8214 Hladina(m)
Provoz záznamových zařízení výpadky napájení nejde el. proud vybije se záložní akumulátor. Hladiny Napětí akumulátoru Stav sítě 230V
ad3) Autorizace měřených dat z AMS - posouzení shody mezi ručním kontrolním měřením a záznamem AMS. Kontrolní měřidla nebo postupy musí být nezávislé na kontrolované měřící technice. Nejčastější chyby: Kontrola hladinoměru chyba linearity, posun nuly změna pozice sondy ve vrtu pozor na změnu rozsahu sondy u minerálních vod uhličitých a sirných při velkém začerpání. Vrty s přetokem kontrola pomocí mechanického manometru nepřesné. Kontrola teploty vody pásmo s měřením teploty do místa teploměru jinak nastává rozdíl teplot. Kontrola průtoku měření do nádoby- většinou problém při realizaci. Proplyněná voda kontrola pomocí dalšího průtokoměru za nádrží s odplyněním (měří se voda bez uvolněného plynu). Provede se kalibrace objemovou metodou, stanoví se % chyba (následný přepočet průtokoměru na verifikované hodnoty). Rozdíl skutečného času a času záznamové jednotky. Problém kontrolních měření u stáčíren s aseptickými linkami (zavleče se mikrobiální oživení do té doby sterilního vrtu).
Chyby při výpočtech s měřenými veličinami: a) průměry (z nesprávného počtu) b) sumace (za nesprávné období) c) kanály (z nesprávných veličin) Měření sumačního průtoku objem vody pomocí impulsního výstupu čidla (čítačový vstup záznamové jednotky) (ne analogový vstup okamžitá hodnota). Chybný výpočet při kontrole u vrtů kde je záznam hladiny v m n.m.. Archivace dat (povinnost) doporučení - na dvě spolehlivá místa rozdílných technologií. Kontrola musí být! Současný stav vše je prostřednictvím přenosu dat on-line na obrazovce, na lokalitu se již nechodí, neukradl náhodou někdo vrt!? Řešení chyb a problémů AMS porada s ČIL nebo s kolegy balneotechniky. Čerpaný materiál: Příručka pro balneotechniky Hlavy kolegů a přátel a jejich praktické zkušenosti