

Применение машины опорных векторов для моделирования коэффициента истечения расходомеров переменного перепада давлений
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-4-37-42
Аннотация
Изучена проблема повышения точности измерения расхода жидкостей и газов расходомерами переменного перепада давлений. Рассмотрено моделирование коэффициента истечения диафрагмы расходомеров переменного перепада давлений методами машинного обучения. Показано, что существующие модели коэффициента истечения диафрагмы сложны, значения коэффициентов требуется уточнять в процессе эксплуатации расходомеров. Предложено в качестве коэффициента истечения диафрагмы использовать модель на основе машины опорных векторов. Описаны структура и процесс обучения модели и указаны параметры обучения. Приведены результаты моделирования, полученные при обучении и тестировании модели, и подтверждена её эффективность. Выполнен сравнительный анализ предложенной модели на основе машины опорных векторов и существующей модели в виде эмпирического уравнения Ридер-Харриса и Галлахера. Показано, что предложенная модель коэффициента истечения не уступает по точности и эффективности действующей модели, и позволяет совершенствовать системы измерения расхода жидкостей и газов. Результаты исследования будут полезны для работ в области добычи, транспорта и хранения природного газа.
Об авторах
Ж. А. ДаевКазахстан
Жанат Ариккулович Даев
Актобе
Г. Е. Шопанова
Казахстан
Гульжан Ережеповна Шопанова
Актобе
Список литературы
1. Yoder J., Measuring a 1 % gain in a 4,5 billion dollars market, Flow Control, 2008, vol. 6, pp. 42–45.
2. Даев Ж. А. Сравнительный анализ коэффициентов истечения расходомеров переменного перепада давления // Метрология. 2015. № 1. P. 32–36.
3. Reader-Harris M., Orifice Plates and Venturi Tubes, Glasgow, Springer International Publishing Switzerland, 2015, 389 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16880-7
4. Cristancho D. E., Hall K. R., Coy L. A., Iglesias-Silva G. A., Flow Measurement and Instrumentation, 2010, vol. 21, iss. 3, pp. 299–301. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2010.03.003
5. Stolz J. A., Universal Equation for the Calculation of Discharge Coeffi cient of Orifi ce Plates, Proceedings of FLOMEKO 1978, IMEKO-Conference on Flow Measurement of Fluids, Groningen, Netherlands, September 11–15, 1978, Amsterdam, NorthHolland, 1978, pp. 519–534.
6. Reader-Harris M. J., Sattary J. A., Flow Measurement and Instrumentation, 1990, vol. 1, iss. 2, pp. 67–76. https://doi.org/10.1016/0955-5986(90)90031-2
7. Reader-Harris M. J., Sattary J. A., Spearman E. P., The orifi ce plate discharge coeffi cient equation, Progress Report no. PR14, EUEC/17 (EEC005), East Kilbride, Glasgow, National Engineering Laboratory Executive Agency, 1992, 104 p.
8. Reader-Harris M. J., Sattary J. A., Spearman E. P., Flow Measurement and Instrumentation, 1995, vol. 6, iss. 2, pp. 101– 114. https://doi.org/10.1016/0955-5986(94)00001-O
9. Reader-Harris M. J., Forsyth C., BoussouaraT., Flow Measurement and Instrumentation, 2021, vol. 82, 102043. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2021.102043
10. Ahmed E. N., Ghanem A. A., Flow Measurement and Instrumentation, 2020, vol. 73, 101751. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2020.101751
11. Hollingshead C. L., Johnson M. C., Barfuss S. L., Spall R. E., Journal of Petroleum Science and Engineering, 2011, vol. 78, iss. 3–4, pp. 559–566. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2011.08.008
12. Dayev Zh. A., Flow Measurement and Instrumentation, 2020, vol. 71, 101674. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2019.101674
13. Dayev Zh., Kairakbaev A. K., Applied Artificial Intelligence, 2021, vol. 35, pp. 1128–1146. https://doi.org/10.1080/08839514.2021.1975378
14. Dayev Zh., Kairakbaev A., Yetilmezsoy K., Bahramian M., Sihag P., Kıyan E., Flow Measurement and Instrumentation, 2021, vol. 79, 101913. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2021.101913
15. Dayev Zh. A., Latyshev L. N., Flow Measurement and Instrumentation, 2017, vol. 56, pp. 18–22. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2017.07.001
16. Haykin S. Neural Networks, A Comprehensive Foundation, Prentice Hall, 1999, 864 p.
17. Jarushkina N. G., Osnovy nechetkih i gibridnyh system, Moscow, Finansy i statistika Publ., 2009, 320 p. (In Russ.)
18. Borg D., Suetake M., Brandao D., Flow Measurement and Instrumentation, 2014, vol. 40, pp. 142–148. https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2014.09.007
Рецензия
Для цитирования:
Даев Ж.А., Шопанова Г.Е. Применение машины опорных векторов для моделирования коэффициента истечения расходомеров переменного перепада давлений. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2022;(4):37-42. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-4-37-42
For citation:
Dayev Z.A., Shopanova G.E. Modelling of the discharge coeffcient of differential pressure flowmeters by the support vector machine. Izmeritel`naya Tekhnika. 2022;(4):37-42. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-4-37-42