Розрахунок невизначеності вимірюваного значення витрати

 

Відносну розширену невизначеність результату вимірювання витрати газу за стандартних умов q_C за 95 % довірчого рівня обчислюють за формулою:

. (8.1)

Відносну стандартну невизначеність (далі невизначеність) вимірюваного значення витрати газу за стандартних умов у разі визначення густини газу за рівнянням (6.1) обчислюють за рівнянням

. (8.2)

де

- невизначеність результату розрахунку коефіцієнта витікання;

- невизначеність поправкового коефіцієнта, що враховує шорсткість внутрішньої поверхні трубопроводу;

- невизначеність поправкового коефіцієнта, що враховує притуплення вхідного канту діафрагми;

- невизначеність результату вимірювання внутрішнього діаметра ВТ або вхідної частини труби Вентурі за робочої температури середовища;

невизначеність результату вимірювання діаметру отвору ЗП за робочої температури середовища;

- невизначеність результату обчислення коефіцієнта розширення потоку;

- невизначеність вимірюваного значення перепаду тиску на ЗП;

- невизначеність вимірюваного значення тиску середовища;

- невизначеність вимірюваного значення температури середовища;

- невизначеність результату обчислення коефіцієнта стисливості;

- невизначеність густини газу за стандартних умов;

- відносний діаметр отвору ЗП.

Методика розрахунку невизначеностей, що входять у рівняння (8.2), наведена у ДСТУ ГОСТ 8.586.5:2009.

 

9. Розрахунок витрати та невизначеності вимірюваного значення витрати за допомогою САПР “Расход-РУ”

 

Розрахунок витрати середовища за методом змінного перепаду тиску вимагає:

- реалізації рівнянь, наведених у п.1-8,

- перевірки багатьох обмежень застосування цих рівнянь та методу в цілому,

- розрахунку властивостей середовища (коефіцієнта стисливості, показника адіабати, в’язкості) за методиками Державної служби довідкових даних або за методиками стандартів,

- реалізації ітераційного процесу розрахунку витрати, алгоритм якого представлений у.п.8.

Для розрахунку невизначеності вимірюваного значення витрати у відповідності до ДСТУ ГОСТ 8.586.5:2009 необхідно реалізувати залежності цього стандарту для розрахунку невизначеностей, а також виконати контроль відповідності конструктивних характеристик пристрою звуження та вимірювального трубопроводу стандартам ДСТУ ГОСТ 8.586.2:2009, ДСТУ ГОСТ 8.586.3:2009, ДСТУ ГОСТ 8.586.4:2009. Невідповідність цих конструктивних характеристик може вносити додаткові складові у невизначеність вимірюваного значення витрати.

У цій роботі передбачено виконання розрахунку витрати, вимірюваної за допомогою трьох різних пристроїв звуження, та невизначеності вимірюваного значення витрати за допомогою системи автоматизованого проектування САПР “Расход-РУ”.

САПР “Расход-РУ” дозволяє проектувати витратоміри змінного перепаду тиску у відповідності до ДСТУ ГОСТ 8.586.1-5:2009, виконувати розрахунок витрати та невизначеності вимірюваного значення витрати для існуючих витратомірів, виконувати оптимізацію конструктивних параметрів витратомірів.

 

Порядок виконання роботи

 

1. Підчас виконання роботи необхідно виконати порівняння значень витрати вимірюваних за допомогою трьох послідовно встановлених пристроїв звуження: діафрагми з кутовим способом відбору тиску, сопла ISA 1932, труби Вентурі.

Перед початком роботи (включенням лабораторної установки) необхідно записати в протокол конструктивні характеристики витратомірів: діаметр трубопроводу, діаметр отвору звужувальних пристроїв, а також характеристики вимірювальних приладів – дифманометра, манометра, барометра, термометра (діапазон вимірювання і класи точності приладів).

2. Після запуску установки знімають експериментальні дані - значення перепаду тиску, значення надлишкового тиску перед кожним із звужуючих пристроїв, атмосферний тиск і температуру повітря.

3. За допомогою САПР “Расход-РУ” виконати розрахунок витрати та невизначеності вимірюваного значення витрати для кожного із пристроїв звуження (діафрагми, сопла ISA 1932, труби Вентурі).

4. Порівняти результати розрахунку для трьох пристроїв звуження. Зокрема, порівняти значення витрати, невизначеності вимірювання витрати та втрати тиску на трьох пристроях звуження та зробити висновок.

До звіту про виконання роботи додати протокол розрахунку для одного із пристроїв звуження.

Протокол досліджень

 

Дифманометр:.................., діапазон вимірювання від.............. до............... Па,

основна зведена похибка.........., ціна поділки................Па.

Манометр: тип......................................., діапазон вимірювання від.............. до.............. Па,

основна зведена похибка.........., ціна поділки................Па.

Барометр: тип........................................, діапазон вимірювання від.............. до............... Па,

основна зведена похибка.........., ціна поділки................Па.

Термометр: тип....................................., діапазон вимірювання від.............. до.................⁰С, максимальна абсолютна похибка.......... ⁰С, ціна поділки................⁰С.

Результати вимірювання

 

Параметр	Познач.	Одиниця	Діафрагма	Сопло	Труба Вентурі
Діаметр трубопроводу за температури 20 оС	D20	м
Діаметр отвору звужуючого пристрою за температури 20 оС	d20	м
Надлишковий тиск (середнє значення)	Pн	кгс/м2 (мм.вод.ст.)
Середній перепад тиску	Dр	кгс/м2 (мм.вод.ст.)
Атмосферний тиск	Pб	кПа
Температура повітря	t	оС

 

Результати розрахунку