Вопрос: Тарировка бака КПГ

[Arl]

Уважаемые гуру, подскажите как прикрутить тарировочную таблицу для автомобилей на компримированном природном газе. Сами таблицы есть, входные параметры: давление и температура.
Например:
Давление газа в баллоне, кгс/кв. см Температура газа, °С
__|-30_| -20| -10 |0.0 |+10| +20|+30|+40
10|0,55|0,55|0,54|0,53|0,53|0,53|0,52|0,52
20|1,15|1,12|1,10|1,10|1,09|1,07|1,06|1,04
30|1,79|1,70|1,70|1,69|1,65|1,63|1,61|1,57
40|2,41|2,33|2,30|2,27|2,22|2,17|2,15|2,13

Добавлено через 6 минут
Автограф5 сборка 279.

[SK]

распишите - что есть что в таблице
и откуда температура берется

[plex]

Если взять что 10 20 30 40 это давление Кгс/см2 а 2,41 2,13 это масса то с учетом банальной физики у меня не сходится
-30С= 243К +40С = 313К
там была такая штука
уравнение Менделеева-Клапейрона):

pV = mRT / M,

где p – давление газа (Па), V – объем газа (м3), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).

или m=MpV/RT

далее знаем что молярная масса, газовая постоянна и объем баллона это константны получаем m=k * p/T
То есть масса прямо пропорциональна абсолютному давлению и обратнопропорциональна абсолютной температуре
так вот ни то ни другое не сходится в этой таблице

[Arl]

распишите - что есть что в таблице
и откуда температура берется

Таблица частичная, что бы лаконично выразить вопрос.
Верхняя строка - температуры, левый столбец - давление.
Внутри таблицы - данные по количеству газа в баллоне(топливном баке).
Температура берется с датчика температуры стенки баллона, давление - с расходной магистрали.
(Температура1 Temperature1 Temper5)
(Давление1 Pressure1 MODBUSFloat(1,3)*10.0)

[Arl]

Если взять что 10 20 30 40 это давление Кгс/см2 а 2,41 2,13 это масса то с учетом банальной физики у меня не сходится
-30С= 243К +40С = 313К
там была такая штука
уравнение Менделеева-Клапейрона):

pV = mRT / M,

где p – давление газа (Па), V – объем газа (м3), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).
или m=MpV/RT
далее знаем что молярная масса, газовая постоянна и объем баллона это константны получаем m=k * p/T
То есть масса прямо пропорциональна абсолютному давлению и обратнопропорциональна абсолютной температуре
так вот ни то ни другое не сходится в этой таблице

И не будет сходится, потому как все Вами сказанное относится к идеальному газу, или в некотором допущении, к реальному в определенном диапазоне температур и давлений. КПГ (компримированный природный газ) при использовании на автомобиле - далеко не идеальный газ и используется в шировком диапазоне температур и давлений (-40 до +45 градусов Цельсия и от 1 до 250 Bar). В этих условия для математики расчета количества газа, нужно использовать коэффициент сжимаемости (z). Но вот этот z сам зависит от температуры и от давления. Получается очень громоздко.
Проще использовать тарировочную таблицу - но вот беда, в Автографе5про тарировочная таблица - одновходная.
А нужна двухвходная, или же городить огород со сдвигом столбцов в одновходную, что не есть красиво.

Добавлено через 2 минуты
И да, в таблице не масса, а метры кубические - так исторически сложился учет природного газа (плотность примерно 0.72 кг/м3)

Добавлено через 3 минуты
Эти данные в таблице приведены для баллона объемом 50 литров.

[Arl]

стандарты на расчет сжимаемости газа: http://www.gosthelp.ru/text/GOST3031...rirodnyjM.html

[plex]

далеко не идеальный газ и используется в шировком диапазоне температур и давлений (-40 до +45 градусов Цельсия и от 1 до 250 Bar).

а в чем не идеальность?

Добавлено через 1 минуту

а метры кубические - так исторически сложился учет природного газа (плотность примерно 0.72 кг/м3)

ну это пофиг, потому как эти параметры прямопропорциональны

Добавлено через 3 минуты

Температура берется с датчика температуры стенки баллона, давление - с расходной магистрали.
(Температура1 Temperature1 Temper5)
(Давление1 Pressure1 MODBUSFloat(1,3)*10.0)

вам надо эти два параметра связать в одну формулу
и уже ее загнать в тарировачную таблицу, предположу при определенной температуре. именно поэтому спрашиваю как ваш не идеальный газ считается

Добавлено через 7 минут

Таблица частичная, что бы лаконично выразить вопрос.

вот бы полностью посмотреть, или это секрет?

Добавлено через 1 минуту

Но вот этот z сам зависит от температуры и от давления. Получается очень громоздко.

программе пофиг на громоздкость, она посчитает а вам напрягаяться не надо будет, если в нее скормить формулу

[Arl]

а в чем не идеальность?

В реальности, идеальный газ - это виртуальность физиков.

вот бы полностью посмотреть, или это секрет?

Нет - это не секрет,есть в открытом доступе, например:
РД 03112194-1095-03 Руководство по организации эксплуатации газобаллонных автомобилей, работающих на компримированном природном газе
Но там есть ошибочка в одном значении.

вам надо эти два параметра связать в одну формулу

без проблем: 4546*(u.Pressure1)/(u.Temperature1 + 273.15)
только это путь в тупик

спрашиваю как ваш не идеальный газ считается

все реальные газы неидеальны, природный особенно, потому как на самом деле это смесь газов с разными свойствами

программе пофиг на громоздкость, она посчитает а вам напрягаяться не надо будет

Программе пофиг, а вот людям работающем с ней - нет.
Громоздкость вычислений при большом парке приводит к раздражению медлительностью.
Тарировочная таблица значительно все упрощает.

[SK]

Проще использовать тарировочную таблицу - но вот беда, в Автографе5про тарировочная таблица - одновходная.

Это не "беда" )))
До сих пор более 10 лет такая двумерная таблица никому не была нужна. )))

"Беда" тут в другом. А именно в том, что в случае организации двумерной таблицы - потребуется огромное количество переделок.
Данные давления и температуры будут в разных записях и могут оказаться с разными интервалами времени - это потребует также дополнительной обработки по синхронизации интервалов опроса. Разве что использовать расширенный LLS, где есть и показания датчика и температура. Однако в любом случае переделка серьезная, так как у нас задействованы еще и периодические справочники (возможность применять разные тарировочные таблицы на разные интервалы дат/времени)

[SK]

Тарировочная таблица значительно все упрощает.

Формула работает зачастую быстрее, чем интервальный поиск по таблице.
У Вас же темепература не будет каждый раз ровно 30 или 40 градусов, а будет 32 или 35.7 градуса (то же самое с давлением) - значит нужно будет делать интерполяцию.

Кстати, а как правильно в этой таблице найти значение для температуры +26.4 и давления 23.8 ?

Не проще ли сделать обычную таблицу по одному из параметров, а по второму использовать поправочный коэффициент в формуле ?

[Arl]

более 10 лет такая двумерная таблица никому не была нужна

Хорошо помню время, когда никому не нужны были персональные компьютеры и смартфоны.

в случае организации двумерной таблицы - потребуется огромное количество переделок

Не надо ломать хорошо работающий механизм: не переделывать, по возможности - добавить.

Данные давления и температуры будут в разных записях и могут оказаться с разными интервалами времени

Все в Ваших руках, не мне подсказывать, как их объединить (может добавить датчик Т, Р в микропрограмму)

как правильно в этой таблице найти значение для температуры +26.4 и давления 23.8

Таблицы можно заранее составить с нужной точностью, например через 0.5 градуса (0,1) и через 1 бар.

[SK]

Не надо ломать хорошо работающий механизм: не переделывать, по возможности - добавить.

В том и дело, что отличие кардинальное. В т.ч. с точки зрения функционирования.
В текущей таблице, делается ордината точки интерполируется посредство подстановки абсциссы в формулу либо линейную (кусочно-линейная аппроксимация), либо в сплайн (многочлен Лагранжа).
А при "газовой" таблице мы имеем несколько (множество) относительно параллельных" графиков, расположенных друг над другом.
Там уже надо будет формульно интерполировать дважды для двух графиков, между которыми находится температурная точка, а потом брать эти два значения за крайние и искать на этом отрезке значение, согласно промежуточной точке температуры.
либо
Прописать гигантскую таблицу с шагом 0.1 градуса через 1 бар = 700 * 40 = 28.000 значений. Не очень хорошая идея.
Тем более, что там явно кусочно-линейная зависимость...

Мне всё же видится, что там зависимость по одной из осей должна поддаваться формулизации. Думаю, зависимость от температуры вполне описывается формульно. Это позволит использовать обычную таблицу + формульную корректировку, прописываемую в дизайнере параметров в нижней части.

[Arl]

надо будет формульно интерполировать дважды для двух графиков, между которыми находится температурная точка, а потом брать эти два значения за крайние и искать на этом отрезке значение, согласно промежуточной точке температуры.

Не надо интерполяций, такая точность излишняя. Достаточно округления до целой градуса и целой бара.
И да, таблица давлений не до 40, до 250 бар (до 40 было приведено как усеченный пример).
Таки да, в лоб - таблица получается все равно большая (21250 значений).
Не знаю, насколько это чревато.
Если в размере таблицы -проблема, то делать через 10 и через 10, но тогда нужна кусочно-линейная интерполяция.
Формульно - пока проблемы, очень громоздко.

[plex]

Достаточно округления до целой градуса и целой бара.

программа так не работает, у нее везде все точно, и уже при выводе на экран или бумагу происходит округление

Добавлено через 26 секунд

Формульно - пока проблемы, очень громоздко.

поверьте доработка программы в сотни раз более громоздко, и более процессоро затратно при расчете

[Arl]

Пример из СССР, здесь нету давлений в области 200-250 (где особенно выражены нелинейности от коэффициента сжимаемости) и области -40°С.
Побалуйтесь с табличкой.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА КПГ (м. куб.) В ОДНОМ БАЛЛОНЕ ОБЪЕМОМ 50 л
Давление газа в баллоне, кгс/кв. см Температура окружающей среды, °С

	-30	-20	-10	0	+10	+20	+30	+40
10	0,55	0,55	0,54	0,53	0,53	0,53	0,52	0,52
20	1,15	1,12	1,10	1,10	1,09	1,07	1,06	1,04
30	1,79	1,70	1,70	1,69	1,65	1,63	1,61	1,57
40	2,41	2,33	2,30	2,27	2,22	2,17	2,15	2,13
50	3,21	3,05	2,98	2,94	2,84	2,81	2,75	2,72
60	4,05	3,75	3,66	3,57	3,53	3,45	3,41	3,27
70	5,00	4,61	4,43	4,32	4,17	4,07	4,02	3,89
80	6,45	5,71	5,33	5,20	4,88	4,76	4,65	4,55
90	7,63	6,72	6,25	5,92	5,63	5,49	5,29	5,17
100	8,77	7,69	7,24	6,76	6,49	6,25	5,95	5,81
110	9,82	8,59	7,97	7,53	7,24	6,96	6,63	6,47
120	10,91	9,38	8,95	8,45	8,00	7,79	7,32	7,14
130	12,04	10,16	9,85	9,29	8,78	8,33	8,02	7,83
140	12,5	11,11	10,77	10,14	9,59	9,09	8,75	8,54
150	13,16	11,90	11,36	10,87	10,27	9,74	9,38	9,15
160	13,79	12,50	12,12	11,43	11,11	10,39	10,13	9,76
170	13,93	13,28	12,69	11,81	11,49	10,90	10,63	10,37
180	14,29	13,64	13,24	12,50	12,00	11,54	11,25	10,98
190	14,62	14,18	13,57	12,84	12,50	12,03	11,59	11,18
200	14,93	14,29	13,81	12,99	12,66	12,50	12,19	11,63

Добавлено через 3 минуты

поверьте доработка программы в сотни раз более громоздко, и более процессоро затратно при расчете

Так если большие таблицы не проблема, то расчетов практически никаких - только округление входных параметров до целого.

Добавлено через 1 минуту

программа так не работает, у нее везде все точно

Программа работает так, как ей задали.

[plex]

Программа работает так, как ей задали.

вы сейчас предлагаете из точно программы сделать не точную, только для одной задачи, причем не желаете переписать таблицу в в таблицу с которой может работать программа, при это упростив эту задачу потерей точности. если вы знаете закономерность (с ваших же слов) в чем проблема написать формулу?

[Arl]

Тем более, что таблица рассчитывается всего один раз, пользоваться ей можно в дальнейшем без расчетов.

[plex]

Тем более, что таблица рассчитывается всего один раз, пользоваться ей можно в дальнейшем без расчетов.

ну это не аргумент для доработки программы, программа прямо сегодня позволяет решить вашу задачу, зачем ее дорабатывать?

[Arl]

предлагаете из точно программы сделать не точную, только для одной задачи, причем не желаете переписать таблицу в в таблицу с которой может работать программа

Точнее не нужно практически, погрешность измерения температуры и давления, геометрии современных баллонов (они тоже меняют свой размер от температуры и от давления, особенно от давления, потому как полимерные).
А использовать одномерную таблицу можно и сейчас, преобразовав в нею двумерную, сдвигом строк или столбцов.
Только как-то некрасиво получается решение.
Но никакого полного тупика здесь не вижу.

[plex]

Только как-то некрасиво получается решение.

Округление перед расчетом тоже не очень красиво

Добавлено через 8 минут
Сделал простой расчет от температуры, но что-то в исходных данных ИМХО не ладно, ну не может с ростом температуры свойства газа меняться то в одну то в другу сторону при постепенном увеличении температуры


Добавлено через 2 минуты
Ошибка в сравнении с Вашей таблицей выходит 0,3-1.24% кроме 0 где ошибка около 2.25%

[SK]

Не самый лучший вид получается.

[plex]

Не самый лучший вид получается.

о чем я говорю что таблица то какая-то странная

Добавлено через 4 минуты
Где-то перегиб на -20 где-то на 0

[SK]

Мда... там сурово: http://docs.cntd.ru/document/1200002059

[SK]

о чем я говорю что таблица то какая-то странная

Там сложное многофакторное взаимодействие из-за разных свойств входящих в состав газа веществ и ряда факторов.
См. ГОСТ.

Нажмите для просмотра содержимого...

[SK]

Точнее не нужно практически, погрешность измерения температуры и давления, геометрии современных баллонов (они тоже меняют свой размер от температуры и от давления, особенно от давления, потому как полимерные).
А использовать одномерную таблицу можно и сейчас, преобразовав в нею двумерную, сдвигом строк или столбцов.
Только как-то некрасиво получается решение.
Но никакого полного тупика здесь не вижу.

Здесь нет тупика, просто ОЧЕНЬ большое количество работы, учитывая, как оно сейчас реализовано.

[Arl]

Не совсем в тему топика, но скажу: двухмерная таблица тарировки может решать
больший круг задач.
Например: (мне ближе газовая тематика) есть такой газ - пропан.
Пропан возят и хранят в жидком виде под давлением.
Но на самом деле - пропана как такого практически не бывает,
есть смесь газов: в основном пропана и бутана.
Вот когда пропана в смеси 75% и более - называют пропан технический (ПТ),
(есть еще ПА- автомобильный, 85% и более - но это теоретический газ),
Кода в смеси 60% и более бутана - бутан технический (БТ),
концентрации между - называют смесь пропана-бутана (СПБТ).
Автомобилисты в простонародье называют их - зимний, жирный и летний.
Так вот к нашей теме: на современных газовозах стоят счетчики измерения количества
отпущенного топлива (слитого) на кориолисовом принципе.
Такой счетчик мерит килограммы, плотность и температуру проходящего через него продукта.
Сегодня на Автограф отправляем только килограммы через AGFC.
Но вот имея двухмерную таблицу с плотностью и температурой на входе, на выходе получаем
компонентный состав, упрощенный конечно же.
(Для полного состава - только хроматограф решает задачи, а это уже не автомобильная тематика.)
Это имеет иногда очень важное значение.
В других областях, думаю тоже полно таких задач.

[plex]

Но вот имея двухмерную таблицу с плотностью и температурой на входе, на выходе получаем
компонентный состав, упрощенный конечно же.

а если параметров 3, четыре или 11 как у меня?

[Arl]

или 11 как у меня?

Очень интересно. Расскажите.

[programmer]