Nejčastější chyby v měření prostřednictvím AMS

Nejčastější chyby v měření prostřednictvím AMS Přednášející: Ing. Libor Daneš

Masarykova 725, 252 63 Roztoky, tel. +420606650440, www.libordanes.cz, [email protected]

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 7:00:00 13,72 1.4.2014 16 1.4.2014 8:00:00 13,78 1.4.2014 9:00:00 13,84 1.4.2014 10:00:00 13,89 14 13,92 1.4.2014 11:00:00 1.4.2014 12:00:00 13,94 1.4.2014 13:00:00 13,94 13,95 1.4.2014 14:00:00 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 13,92 1.4.2014 19:00:00 1.4.2014 20:00:00 13,94 8 1.4.2014 21:00:00 13,95 13,95 1.4.2014 22:00:00 1.4.2014 23:00:00 13,95 6 0:00:00 13,95 3,61 2.4.2014 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