Verwendung von Modelica zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens des deutschen Primär- normals für Hochdruck-Gaszähler

摘要

In diesem Artikel wird ein dynamisches Modell für die Rohrprüfstrecke, welche als deutsches Primärnormal für Hochdruck-Gaszähler verwendet wird, vorgestellt. In einer Rohrprüfstrecke wird der Volumenstrom mit Hilfe der Zeit ermittelt, die ein Kolben in einem Messrohr benötigt, um eine bestimmte Strecke zurück zu legen. Schwankungen der Kolbengeschwindigkeit über der Messzeit können einen Einfluss auf die Messungenauigkeit haben, wenn diese nicht entsprechend berücksichtigt werden. Das Modell im Sprachstandard Modelica wurde entwickelt, um Wege zu finden, diese Messungenauigkeit zu verringern. Die Validierung des Modells zeigt eine hohe Übereinstimmung von Simulationsergebnissen und Messergebnissen in einem bestimmten Volumenstrombereich. Eine Reduktion des Kolbengewichtes, eine Variation der Schaltdauer des Startventils und die Integration eines Strömungsgleichrichters verringern die Schwankungen der Kolbengeschwindigkeit im Modell deutlich. Die schnelle und kostgengünstige Erstellung der Simulationsergebnisse zeigt die Vorzüge eines Modellierungsansatzes.%This article presents a computational model describing the high pressure piston prover used as the German primary standard for high pressure natural gas meter. The model is written in the Modelica language. Fluctuating piston velocity can be a significant source of the piston prover measuring uncertainty, if not considered in an appropriate way. The model is used to assess different ways to reduce the fluctuations and therefore to improve the piston prover measuring uncertainty.