Чертеж сужающего устройства

РАСЧЕТ РАСХОДОМЕРА

1.1 Определяю недостающие данные для расчета:

1) Абсолютное давление измеряемой среды перед сужающим устройством

2) Диаметр трубопровода при

, где - средний коэффициент линейного теплового расширения материала сужающего устройства.

в диапазоне температур от – 20 до + 60⁰С можно принять , значит

3) Динамическая () и кинематическая () вязкости газа берутся из таблицы приложения 1 этого документа.

4) Показатель адиабаты () определяется из приложения 2.

5) Коэффициент сжимаемости (), характеризующий отклонение данного газа от законов идеального газа определяю из рис 1.

Рис. 1. Коэффициент сжимаемости кислорода

6) Плотность газа в рабочем состоянии ().

Нормальным состоянием газа для промышленных измерений считается такое состояние, при котором температура газа (), давление , а влажность .

Значение плотности газа в нормальном приведено в таблице приложения 3.

Выбрал сопло и манометр

1) Для сопла по заданному значению и условию из Рис. 2. определяю предельный номинальный перепад давления дифманометра и модуль сужающего устройства .

Рис. 2. Потеря давления в сужающем устройстве:

1-диафрагма; 2-сопло; 3-короткое сопло Вентури;

4-длинное сопло Вентури

2) По значению вычисляю коэффициент расхода , т.к.

и определяю значение коэффициента расхода (с учетом поправочного множителя на шероховатость трубопровода ).

Поправочный множитель для определяется из Рис. 3.

Рис. 3. Поправочный множитель на шероховатость трубопровода для сопел и сопел Вентури

3) Определяю число Рейнольдса при расходе, равном :

По Рис. 4. при для сопла

Рис. 4. Граничное число Рейнольдса:

а — диафрагмы; б — сопла и сопла Вентури

, значит расчет продолжаю.

4) Определяю наибольший перепад давления в сужающем устройстве:

Предварительно рассчитываю поправочный множитель

и расход сухого газа в рабочем состоянии

5) Подсчитываю отношение

6) Определяю поправочный множитель

7) Подсчитываю искомое значение диаметра отверстия сужающего устройства при 20⁰С.

1.2 Расчет погрешности измерения расхода:

Средняя квадратичная относительная погрешность измерения расхода показывающим дифманометром определяется по формуле:

1) Средняя квадратичная относительная погрешность коэффициента расхода равна:

Значения нахожу на рис. 5 и 6.

Рис. 5. Средняя квадратичная погрешность исходного коэффициента расхода сопел и сопел Вентури

Рис. 6. Средняя квадратичная погрешность поправочного множителя на шероховатость для сопел и сопел Вентури

- учитывает неточность поправки на влияние числа Рейнольдса или погрешность от пренебрежения этой поправкой.

2) Рассчитываю среднюю квадратичную относительную погрешность поправочного множителя на расширение измеряемой среды:

- средняя квадратичная погрешность значения

- средняя квадратичная погрешность, обусловленная отклонением действительного значения от .

, для сопла

3) Если принять, что погрешность перепада давления в сужающем устройстве может быть приравнена погрешности измерения разности давлений в дифманометре, то

- класс точности (по расходу) дифманометра;

- расход, выраженный в долях верхнего предела измерений дифманометра ().

4) Рассчитываю среднюю квадратичную относительную погрешность значения плотности газа:

причем

- максимальная абсолютная погрешность показания барометра, кгс/см²;

- верхний предел измерений манометра, кгс/см²;

- класс точности манометра;

- максимальная погрешность температуры, которая зависит от точности примененного термометра и условия измерения; для промышленных измерений можно принять