Измерение расхода с учетом перепада давления

     Расходомерные диафрагмы 
Расходомерные диафрагмы предназначены для измерения расхода жидкостей, пара, газов методом переменного перепада давления в комплекте

с датчиками  разности давлений, а также с датчиками избыточного (абсолютного) давления, датчиками температуры и вычислителем.

     Рис. 15. Расходомерные диафрагмы 

   

• Диаметр условного  прохода трубопровода Dу: от 20 до 1200 мм в зависимости от типа и исполнения диафрагмы
• Условное давление в трубопроводе Ру до 10 МПа
• Надежность конструкции
• Беспроливная поверка в любом региональном центре стандартизации и метрологии

     Межповерочный интервал - 1 год 

2.2.Расходомеры постоянного перепада давления 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. ВЫБОР МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ

    Цели  и задачи измерения:

    

1)Обеспечить  требуемую точность измерения.

Точность  измерений- необходимое условие  для использования их результатов. Не соблюдение этого условия для  невозможным получение действительного  значения измеряемой физической величины. Обеспечение точности измерений  заключается в установлении требуемого значения допускаемой погрешности  измерений [Δ] и предельного значения реализуемой погрешности в процессе измерения Δ.

2) Обеспечение  требуемой экономичности измерений  (учитывается производительность, себестоимость  измерительных операций, наличие  конкурирующих средств измерений,  цена универсальных средств измерений). Возможность много целевого использования  средства измерения.

3) Обеспечение  представительности результатов  измерений. Очевидная необходимость  разных подходов при измерении  одной и той же величины, при  измерении номинально одинаковых  физических величин. При измерении  разных физических величин или  изменяющихся физических величин.

      Определяем размах измерений  заданной физической величины

R= x_max - x_min,                                               (3.1)

R= 16,8-15,07 = 1,73

[Δ]=(1/6…1/10)R.

    Устанавливаю  допускаемую погрешность измерения, полагая ее значение предварительно допустимым  [Δ] =0,173, провожу измерение исследуемой физической величины.

    Определение реальной погрешности измерения  может выполняться аналитически до выполнения измерений. Погрешность  измерения включает множество составляющих, которые можно разбить на группы по причинам возникновения, оценить характер появления и числовое значение для последующего суммирования по определенным закономерностям.

    Для упорядочения можно использовать классификацию  погрешностей по источникам из появления, укрупнено разбивая первичные погрешности  на 4 группы:

• инструментальные погрешности (погрешности прибора, установочной меры, вспомогательных средств измерения и т.п. )
• погрешности метода измерения (погрешность из-за принятых при измерении или обработке результатов допущений, а также погрешности из-за реализации метода при измерении «не идеальной» физической величины)
• субъективные или личностные погрешности (погрешности отсчитывания и «операционные» погрешности при манипулировании средством  измерения) 
• погрешности условий (погрешности, возникающие из-за отличия условий измерения от нормальных).

    В случае, если погрешность измерения  или некоторые ее составляющие не могут быть определены аналитически, остается возможность их экспериментальной  оценки, для чего используются измерительные  эксперименты.

    Cлучайная составляющая погрешности измерения может быть оценена по результатам многократным измерений одной и той же физической

    

величины  в фиксированных условиях. Полученный массив результатов измерений дает возможность рассчитывать среднее  арифметическое значение и оценку среднего квадратического результата измерений, для чего используются зависимости:

=15,994                                      (3.2) 

= 0.467                (3.3)

    Случайная погрешность измерения в первом приближении может рассчитываться по формуле:

    ,      (3.4)

   =0,934

где t – коэффициент Стьюдента принимается в зависимости от принятой доверительной вероятности равным 2 при Р = 0,95 или 3 при Р = 0,99, в предположении бесконечного (N > 30) числа измерений и нормального закона распределения случайной составляющей погрешности измерений.

Погрешность измерения равна 

В результате получаем   0,48=0,48 < 2,73, т.е. выполняется  неравенство

,

значит  колебания измеряемой величины в  пределах погрешности измерения  и этот результат является достаточным  для оценки эксперементальных данных.

Задача  решена. 
 
 

    Измерения при исследовании отличаются той  особенностью, что физическая величина не ограничена предельными значениями, а даже в некоторых фиксированных  условиях будет характеризоваться  размахом

    R = X_max - X_min  

    3,29-3,00=0,29, значение которого до эксперимента  не известно. В подобных случаях  выбор допускаемой погрешности  измерений осуществляются в процессе  исследований методом проб и  ошибок. Можно рекомендовать такую  последовательность решения: выбрать  методику выполнения измерений,  обеспечивающую по возможности  меньшую погрешность и, полагая  предварительно её значение допустимым, провести измерения исследуемой  физической величины. Если в результате  получим:

                        <R,

                       0,326 = [0,326]<0,547

т.е. колебание  измеряемой величины в пределах погрешности  измерения и этот результат является достаточным для оценки экспериментальных  данных. Если же этот результат признан  неудовлетворительным, то необходимо принять меры для уменьшения погрешности  измерения вплоть до обеспечения соотношения

                       D=[D]£(1/10…1/6)R,

                       0,326 = [0,326]£0,0547…0,0911

что позволяет  проводить статическую обработку  результатов измерений, т.е. оценить  вид закона распределения измеряемой случайной величины и его числовые характеристики.

Случайная составляющая погрешности измерения  может быть оценена по результатам  многократных измерений одной и  той же физической величины в фиксированных  условиях. Полученный массив результатов  измерений даёт возможность рассчитывать среднее арифметическое значение и  оценку среднего квадратического результата измерений, для чего используется зависимость:

Случайная погрешность измерения в первом приближении может рассчитываться по формуле

  D=t×G_x = 0,043 ,

  где коэффициент Стьюдента принимается  в зависимости от принятой доверительной  вероятности, равным 2 при Р = 0,95 или 3 при Р = 0,99, в предложении бесконечного /N>55/ числа измерений и нормального закона распределения случайной составляющей погрешности измерений.

  Систематическая составляющая погрешности измерений  может оцениваться по результатам  измерений аналогичной физической величины, аттестованной с высокой  точностью, так чтобы её собственной  погрешностью можно было пренебречь, или на основании сравнения результатов  измерения исследуемым методом  и методом измерения с заведомо пренебрежимо малой погрешностью одной  и той же физической величины. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Используемая  литература:

Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн. 2 / Под общ. ред. Е. А. Шорникова. — 5-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Политехника, 2004. — 412 с