To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
ĆWICZENIE nr 6
Z PODSTAW METROLOGII I TECHNIKI EKSPERYMENTU
TEMAT: SYSTEM DO POMIARU STRUMIENIA OBJĘTOŚCI WODY ZA
POMOCĄ ZWĘŻKI
1. CEL ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest sporządzenie charakterystyki przepływowej zwężki tj. zależności
strumienia przepływu wody od ciśnienia różnicowego na kryzie oraz obliczenie niepewności
pomiaru strumienia przepływu.
2. WSTĘPNE WIADOMOŚCI
Strumień objętości przepływającego płynu wyznacza się z równania :
qV =
C
1− β
4
π d2
ε
4
2∆ p
ρ
gdzie:
C - współczynnik przepływu,
β – przewężenie , β = d/D
Ɛ - liczba ekspansji,
d - średnica otworu kryzy,
Δp- ciśnienie różnicowe na kryzie,
ρ – gęstość przepływającego czynnika.
W przypadku gdy ciśnienie różnicowe mierzone jest manometrem „U- rurką” to różnica ciśnień Δp wyraża
się równaniem:
Δp = (ρm − ρ)gΔh
gdzie:
ρm – gęstość cieczy manometrycznej,
ρ – gęstość przepływającego płynu.
Niepewność pomiaru strumienia przepływu za pomocą kryzy.
Wzór na niepewność standardową złożoną strumienia objętości wyraża się następująco:
2
2
2
2
∂q
∂q
∂q
∂q
u(qv)= V u 2 (C ) + V u 2 (d ) + V u 2 ( D ) + V u 2 (ε ) +
∂C
∂d
∂D
∂ε
2
2
u(C )
+
1− β
C
u(qv)/qv =
2
2
2
2
2
∂ qV 2
∂ ∆ p u ( ∆ p) +
2
2
∂ qV
∂ρ
2
2
u (ρ )
2β 4 u( D)
u(d )
1 u ( ∆ p)
1 u( ρ )
u(ε )
+
4
1− β 4 D + ε + 4 ∆ p + 4 ρ
d
Poszczególne składowe niepewności oblicza się w następujący sposób :
Względna niepewność standardowa współczynnika przepływu:
2
u(C)/C = 0,5% dla β≤0,60
u(C)/C = (1,667β − 0,5)% dla 0,60 ≤β≤ 0,75
Względna niepewność standardowa liczby ekspansji:
u(Ɛ)/Ɛ = 4Δp/p1 %
Dla wody, która jest nieściśliwa przyjmujemy Ɛ=1 oraz u(Ɛ)/Ɛ = 0.
Względna niepewność standardowa średnicy rurociągu:
Δg(D)/D = 0,4% stąd u(D)/D = [Δg(D)/D]/√3
przy założeniu, że błędy maja rozkład prostokątny (metoda obliczeń typu B).
Względna niepewność standardowa średnicy otworu zwężki:
Δg(d)/d = 0,07% stąd u(d)/d = [Δg(d)/d]/√3
przy założeniu, że błędy maja rozkład prostokątny (metoda obliczeń typu B).
Pozostałe dwie niepewności względne: różnicy ciśnień i gęstości czynnika wg PN-EN ISO 5167 należy
oszacować samemu. I tak:
Względna niepewność standardowa gęstości wody można przyjąć, u(ρ)/ρ = 0,1%.
Względna niepewność standardowa ciśnienia różnicowego na zwężce:
Ponieważ
Δp =(ρm −ρ)gΔh = ΔρgΔh to:
u(Δp)/Δp =
u(∆ ρ
∆ρ
2
2
u( g )
)
u ( ∆ h)
+
g + ∆h
2
Poszczególne składowe można przyjąć lub obliczyć następująco:
Względna niepewność gęstości:
u(Δρ)/Δρ =0,1%
Względna niepewność przyspieszenia ziemskiego:
u(g)/g =0,1%
Względna niepewność różnicy wysokości ciśnień na kryzie u(Δh)/Δh
Δh= h1+ h2
gdzie:
h1 i h2 wysokości słupów cieczy manometrycznej w lewym i prawym ramieniu manometru w mm
u(Δh) = (u 2 (h1 ) + u 2 (h2 )
Można przyjąć, że obie składowe niepewności są sobie równe i
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)