9 stycznia 2023 r. Akademia Górniczo-Hutnicza i Główny Urząd Miar zawarły porozumienia o współpracy w zakresie realizacji projektów z programu MEiN „Polska Metrologia”.
Porozumienia zostały podpisane przez prof. Rafała Wiśniowskiego – Prorektora AGH ds. Współpracy oraz Wiceprezesa GUM Rafała Kępkę.
Współpraca będzie polegać na współudziale Głównego Urzędu Miar w dwóch projektach prowadzonych przez AGH, otrzymanych w ramach pierwszej edycji programu „Polska Metrologia”, prowadzonego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
Projekt pt. „Przygotowanie zabezpieczenia metrologicznego dla wprowadzenia do stosowania w Polsce systemów WIM działających w trybie „direct mass enforcement” (e-WIM)”, prowadzony przez WEAIiIB, kierownikdr hab. inż. Ryszard Sroka, prof. AGH.
Celem projektu jest poszerzenie wiedzy na temat metrologicznych właściwości systemów dynamicznego ważenia pojazdów przy dużych prędkościach przejazdu, tzw. systemów Weigh-in-Motion (WIM). Systemy WIM mogą odegrać istotną rolę w eliminowaniu z ruchu pojazdów przeciążonych. Efektywność kontroli masy pojazdów i eliminacji z ruchu pojazdów przeciążonych mogłyby zapewnić systemy WIM działające automatycznie, tj. pozwalające na podjęcie działań administracyjnych bezpośrednio na podstawie wyniku ważenia pojazdu uzyskanego z takiego systemu, bez konieczności weryfikowania tego wyniku przez uprawnione służby. Systemy takie są nazywane systemami administracyjnymi lub systemami pracującymi w trybie „direct mass enforcement”, a także systemami e-WIM (enforcement WIM). Nad ideą takich systemów pracuje wiele zespołów w różnych krajach. Jej praktyczne wdrożenie napotyka jednak na istotne przeszkody. Główną przeszkodą we wdrożeniu tej idei jest zmienność dokładności ważenia następująca pod wpływem czynników środowiskowych (temperatura, wiatr, opady atmosferyczne, oblodzenie, wilgotność). Systemy e-WIM muszą natomiast charakteryzować się wysoką i stałą, w długim okresie czasu, dokładnością ważenia. Nadmierna wrażliwość systemów e-WIM na czynniki środowiskowe będzie podstawą do kwestionowania przez przewoźników/kierowców/załadowców kar administracyjnych wymierzonych na podstawie wyniku ważenia, uzyskanego z takiego systemu. Drugim problemem jest konieczność uwzględnienia wpływu czynników środowiskowych na dokładność systemów WIM w opracowywanych procedurach zatwierdzenia typu tych systemów, wymaganego prawem dla systemów e-WIM. Badania zaplanowane w ramach tego projektu mają na celu rozwiązanie obydwu tych problemów. Ilościowe określenie wpływu czynników środowiskowych na dokładność ważenia w systemach WIM, pozwoli ustalić warunki ich stosowania w trybie „direct mass enforcement”, a równocześnie pozwoli doprecyzować pod tym kątem procedurę zatwierdzania typu dla tej klasy systemów WIM. Praktyczna weryfikacja procedury zatwierdzenia typu, opracowanej w Głównym Urzędzie Miar, pozwoli na jej szybką implementację w krajowym systemie prawnym. Projekt jest realizowany we współpracy z Prezesem Głównego Urzędu Miar. Wyniki projektu związane z obydwoma wymienionymi aspektami pozwolą przygotować zabezpieczenie metrologiczne dla praktycznego wprowadzenia w Polsce systemów e-WIM.
Dotacja przeznaczona na realizację projektu przez MEiN to: 979 000 zł
Projekt pt. „Metodyka oceny przydatności wybranych przepływomierzy zwężkowych do pomiarów dwufazowych ciecz-gaz” realizowany w ramach konsorcjum.
W skład konsorcjum, którego liderem jest AGH, wchodzą:
- Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH, dr hab. inż. Marcin Zych, prof. AGH – kierownik projektu;
- Wydział Energetyki i Paliw AGH – dr hab. inż. Marek Jaszczur, prof. AGH;
- Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza, Wydział Elektrotechniki i Informatyki – dr hab. inż. Robert Hanus, prof. PRz;
- Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki – dr inż. Anna Golijanek-Jędrzejczyk;
- Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny – dr hab. inż. Artur Andruszkiewicz.
Projekt dotyczy pomiarów przepływów dwufazowych ciecz-gaz. Ze względu na powszechną obecność tego typu przepływów w przemyśle (energetyka, przemysł wydobywczy, chemiczny) wymusza rozwój metod pomiarowych. Stąd za cel projektu postawiono opracowanie metodyki oceny wybranych przepływomierzy zwężkowych w pomiarach przepływów dwufazowych ciecz-gaz.
Projekt obejmuje przebudowę stanowiska pomiarowego dostosowując je do minimalnych średnic przewodów i zwężek - 50 mm, dla których są dostępne normy: PN-EN ISO 5167-4:2005, PN-EN ISO 5167-3:2021-03.
Zwężki o przewężeniu β = 0,5 będą kalibrowane w Laboratorium Przepływów GUM w Warszawie, a następnie zamontowane na stanowisku pomiarowym w AGH. Celem porównania właściwości pomiarowych jedna zwężka będzie mocowana w odcinku doprowadzającym wodę (przepływ jednofazowy), a druga identyczna w odcinku przepływu dwufazowego ciecz-gaz. Do kontroli procesu przepływu oraz walidacji pomiarów na odcinku doprowadzającym wodę będą zamontowane: przepływomierz elektromagnetyczny oraz ultradźwiękowy (pomiar prędkości wody). Z kolei na odcinku przepływu mieszaniny ciecz-gaz będą umieszczone: drugi przepływomierz ultradźwiękowy oraz radiometryczny układ pomiaru przepływów. Radiometryczny układ pomiaru przepływu, to zestaw składający się z dwóch źródeł promieniowania gamma Am-241 oraz dwóch sond scyntylacyjnych, służących do rejestracji osłabionej wiązki promieniowania (w wyniku absorpcji) przez mieszaninę. Za pomocą tak skonstruowanego układu można wykonywać pomiary: średniej prędkości przepływu fazy mniejszościowej (gazu), udziału objętościowego gazu w mieszaninie lub gęstości mieszaniny (po wcześniejszej kalibracji). Dodatkowo przepływ będzie rejestrowany za pomocą kamery. Do weryfikacji prędkości przepływu cieczy zostanie wykorzystana technika PIV. Temperatura medium będzie kontrolowana za pomocą termometru umieszczonego w zbiorniku odpowietrzającym. Ilość tłoczonego z kompresora powietrza będzie sterowana termicznym przepływomierzem masowym. Wszystkie wykorzystywane mierniki wraz z falownikiem sterującym pompą zostaną spięte w jeden system akwizycji danych, celem zapewnienia jednoczesnego odczytu wskazań. Jest to niezbędny element, umożliwiający fuzję danych, a co za tym idzie kompleksowy opis procesu przepływu i pomiarów. Przewidywane testy będą obejmowały zakres pracy zwężek dla trzech struktur przepływów ciecz-gaz: rzutowego, tłokowego i bąbelkowego, dla minimum sześciu prędkości przepływu wody i minimum trzech różnych ilości powietrza, tłoczonego do instalacji. Zgromadzone dane pozwolą na ocenę niepewności pomiarowej średniej prędkości przepływu mieszaniny, ustalenie warunków brzegowych, początkowych oraz punktów referencyjnych do wykonania modelu symulacyjnego w ANSYS FLUENT. Uzyskany model pozwoli na dalszą weryfikację niepewności pomiarach oraz kontrolę wpływu wywoływanych przez zwężki zaburzeń przepływu na pracę pozostałych przepływomierzy. Dodatkowo model symulacyjny umożliwi ekstrapolację pracy zwężek w innych warunkach przepływu, które trudno byłoby uzyskać w instalacji badawczej, a tym samym na podanie limitów stosowalności tego typu przepływomierzy. Końcowym etapem projektu będzie przygotowanie zaleceń związanych ze stosowaniem wybranych zwężek w przepływach dwufazowych ciecz-gaz, maksymalnych niepewności pomiarowych oraz możliwości współpracy z innymi przyrządami pomiarowymi. Wyniki badań oprócz sporządzenia raportu końcowego będą rozpowszechniane poprzez konferencje krajowe oraz zagraniczne, a także w specjalistycznych czasopismach polskich i zagranicznych.
Projekt został dofinansowany dotacją MEiN sumą 975 590 zł.
Obydwa projekty będą realizowane przez 24 miesiące.
Źródło: www.agh.edu.pl