Метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница

Погрешность 1-го преобразователя (систематич.). .0.100 %

(случайная).... 0.000 %

Диапазон измерений температуры:

Верхний предел измерения температуры....... 50.0 град.C

Нижний предел измерения температуры........ -50.0 град.C

Погрешность 1-го преобразователя (систематич.). .0.200 %

(случайная)... .0.000 %

Верхний предел перепада давления........... 100.00000 кПа

Функция преобразования 1-го преобразователя - линейная

Погрешность 1-го преобразователя (систематич.). 0.100 %

(случайная)... .0.000 %

Погрешность определения интервала времени измерения 0.010 %

Вычислитель:

Погрешность - Относительная................... 0.200 %

Таблица 18

Расчет погрешностей измерения расхода при заданных отклонениях температуры и давления среды и заданных значениях перепада давления.

Температура,гр.С -25.0 -25.0 30.0 30.0
Давление, МПа , 0.4800001 0.6000001 0.4800001 0.6000001
Перепад давления, кПа (%) Погрешность, % ( расход )
100.0 (100.0) 1.41 8408.53 1.31 9566.62 1.41 7583.31 1.31 8621.33
50.0 (50.0) 1.20 6179.56 1.17 6974.34 1.20 5577.13 1.17 6288.81
25.0 (25.0) 1.16 4453.09 1.15 5006.59 1.15 4020.49 1.15 4515.89
16.0 (16.0) 1.17 3586.97 1.17 4027.34 1.17 3238.95 1.16 3633.06
9.0 (9.0) 1.25 2704.92 1.25 3033.83 1.24 2442.78 1.24 2737.09
5.0 (5.0) 1.50 2022.77 1.50 2267.36 1.49 1826.94 1.49 2045.78

Под значением погрешности в таблице указан

Объемный расход приведенный к ст. усл., м3/ч,

при соответствующих значениях температуры, давления и перепада давления

Таблица 19

Таблица расчета погрешностей измерения количества при заданных отклонениях температуры и давления среды и заданных значениях перепада давления.

Температура,гр.С -25.0 -25.0 30.0 30.0
Давление, МПа , 0.4800001 0.6000001 0.4800001 0.6000001
Перепад давления, кПа (%) Погрешность, %
100.0 (100.0) 50.0 (50.0) 25.0 (25.0) 16.0 (16.0) 9.0 (9.0) 5.0 (5.0) 1.41 1.20 1.16 1.17 1.25 1.50 1.31 1.17 1.15 1.17 1.25 1.50 1.41 1.20 1.16 1.17 1.25 1.49 1.31 1.17 1.15 1.16 1.25 1.49

Исполнитель:__ Голышева С.В.

Проверил Инженер ФГУ «Татарстанский ЦСМиС» Гайнуллин_А.М

13.3. РАСЧЕТ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТАМЕТРОВ

Пример 1. Вычисление поправки на высоту подъема поплавка и координаты критической точки.

Пусть в результате градуировки металлического ротаметра получена следующая таблица 20.

Таблица 20

Градуировочная характеристика ротаметра типа РЭ (Пример1)

Показания ротаметра, % Ход поплавка, мм Объемный расход, м3 Среднеквадратическое отклонение, м3
0,3141 0,003
1,0189 0,010
1,8362 0,018
2,6991 0,027
3,7752 0,038

Вычислим значения поправки и среднеквадратической погрешности

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Высоту подъема поплавка для каждой точки шкалы вычислим по формуле метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Kоордината теоретического нуля ротаметра в системе отсчета ОХ равна обратной величине метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru , т.е. + 2.2 мм.

Таким образом, показаниям шкалы ротаметра соответствуют следующие величины (табл.21).

Таблица 21

Градуировочная характеристика ротаметра типа РЭ в зависимости от высоты подъема поплавка (Пример1)

Показания ротаметра, % Ход поплавка, мм Высота подъема поплавка, мм Объемный расход, м3
1,8 0,3141
5,8 1,0189
9,8 1,8362
13,8 2,6991
17,8 3,7752

Пример 2. Определение коэффициента сопротивления поплавка метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru по пересчетным таблицам.

Для ротаметра данного типоразмера имеется таблица 22 значений коэффициентов сопротивлений поплавка ротаметра и известно, что метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Таблица 22

Определение коэффициента сопротивления поплавка метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru по пересчетным таблицам (Пример 2)

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru
0,10 0,14 0,18
-7,4 1,2155 1,2392 1,2600
-7,3 1,2412 1,2671 1,2903
-7,2 1,2787 1,3080 1,3348
-7,1 1,3279 1,3618 1,3936
-7,0 1,3889 1,4287 1,4668

Найти коэффициент сопротивления поплавка метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru ?

Пользуясь таблицей, находим метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 1.3080.

Пример 3. Заводы-изготовители могут также задавать коэффициент метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru эмпирической формулой в виде полинома

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

где метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

В этом случае вычисление коэффициента сопротивления поплавка производится следующим образом.

Сначала вычисляют метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru и по данному полиному, соответствующему значению метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru , вычисляют метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Для метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 0.172578 имеем полином со следующими коэффициентами:

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = - 0.0439463367; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 1.64054059; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = - 24.4395747;

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 181.971229; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = - 678.852098; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 1019.77978.

Требуется найти метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru для метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = -7.5.

Подставляя метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru в качестве аргумента в полином, находим

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Примечание 1. Следует обратить внимание, что в некоторых случаях в целях повышения точности вычисления в качестве переменных y, x могут быть приняты метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru или метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Возможно также представление коэффициента метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru как функции двух аргументов метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru и метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Пример 4. Вычисление безразмерной величины метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

В таблице 23 приведена градуировочная характеристика по воде, а в таблице 24 обобщенная характеристика для соответствующего типоразмера.

Таблица 23

Градуировочная характеристика по воде (Пример 4)

Показания шкалы, % Объемный расход , м3
8,787
28,193
51,037
74,914
102,723

Таблица 24

Обобщенная градуировочная характеристика по воде (Пример 4)

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru Объемный расход, м3 метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru Объемный расход, м3
0,01 7,824 0,09 70,179
0,02 15,543 0,10 78,298
0,03 23,279 0,11 86,075
0,04 31,018 0,12 95,061
0,05 33,762 0,13 103,772
0,06 46,525 0,14 112,727
0,07 54,329 0,15 121,930
0,08 62,202 - -

Вычислить безразмерные величины метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru для соответствующих отметок шкалы.

Решение. Производя интерполяцию для соответствующих расходов, найдем значения метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Результаты запишем в табличной форме (табл.25).

Таблица 25

Градуировочная характеристика по воде в зависимости от безразмерной высоты (Пример 4)

Показания шкалы, % Объемный расход, м3 метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru
8.787 0,01125
28,193 0,03635
51,037 0,06579
74,914 0,09586
102,723 0,12831

Пример 5. Проведение пересчета градуировочной характеристики.

Имеется ротаметр со следующими параметрами (табл. 26).

Таблица 26

Проведение пересчета градуировочной характеристики (Пример 5)

Наименование параметра Обозначение Результат измерения
Наружный диаметр поплавка, м d 0,01996
Средняя плотность поплавка, кг/м3 ρ 6316,40
Масса поплавка, кг m 0,15791
Объем поплавка, м V 25 10-6
Угол уклона конуса, град. α 3˚57΄
Поправка на высоту подъема, м h -0,000805

Расход градуировочной жидкости метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru при ходе поплавка х = 0.02000 м . Физические свойства градуировочной жидкости следующие: метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru ; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Ускорение силы тяжести Земли g = 9,81557 м/с .

Требуется определить расход рабочей жидкости с физическими свойствами: метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru ; метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Решение.

1. Определяем высоту подъема поплавка

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 0.0200 - 0.0008 = 0.0192

2. Вычисляем величину метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru - безразмерную высоту

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Находим величины логарифмов метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru и метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru , необходимых для входа в пересчетные таблицы

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

4. По соответствующим пересчетным таблицам находим коэффициенты метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru и метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru (см. пример 2) метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 2.000418 и метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru = 2.100632 .

5. Вычислим расход метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru для рабочей жидкости

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

6. Вычислим погрешность пересчета

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Примечание: Погрешность пересчета зависит не только от точности исходных данных, но и от точности составления пересчетных таблиц и точности изготовления ротаметра, поэтому основная составляющая погрешности пересчета определяется заранее по результатам эксперимента.

Для других значений хода поплавка расход вычисляется аналогичным образом, затем результаты пересчета сводятся в таблицу.

Пример 6. Проведение пересчета показаний по плотности.

Ротаметром с класса точности 2.5 % и отградуированном на воде метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru измеряют расход этилового спирта метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Найти пересчетный коэффициент без учета вязкости среды, если средняя плотность поплавка метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Решение.

Вычисление по приближенной формуле дает

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Для сравнения вычислим по пересчетной формуле. В итоге имеем

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Анализ результатов.

Погрешность вычислений составила 1,8 %, что меньше предельной погрешности прибора 2.5 %, поэтому ограничимся вычислением по приближенной формуле и принимаем окончательный результат К = 1.155 . Дальнейший пересчет будем вести по формуле

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Пример 7. Проведение пересчета показаний ротаметра по плотности при измерении газа.

Ротаметром класса точности 2.5% и отградуированном по воздуху метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru измеряется расход аргона метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Найти пересчетный коэффициент без учета вязкости среды.

Решение.

Вычисление по приближенной формуле дает

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

По второй приближенной формуле имеем

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Для сравнения вычислим по пересчетной формуле

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Анализ результатов.

Погрешность вычислений по приближенной формуле больше предельной погрешности ротаметра 5.4 > 2.5 . Поэтому примем за окончательный результат вычисление, выполненное по второй приближенной формуле , так как 1.7 < 2.5.

Рабочая формула для пересчета будет иметь вид

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Пример 8.

Ротаметром класса точности 1.6 % и отградуированном для азота метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru при t1 = 18 °С и давлении Р1 = 755 мм рт. ст. измеряют расход кислорода метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru при t2 =28 ºС и давлении Р2 = 768 мм рт. ст. Требуется найти пересчетный коэффициент.

Решение.

Вычисление производим по приближенной формуле для газов. В связи с тем, что в используемых формулах присутствует отношение значений давления, перевод их в систему СИ производить не обязательно

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Для сравнения вычислим по пересчетной формуле

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Анализ результатов.

В связи с тем, что погрешность вычисления меньше предельной погрешности ротаметра 0.6 < 1.6 , за окончательный результат примем К = 0.938 и пересчетная формула будет иметь вид

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Пример 9.

Поверка ротаметров производилась при следующих условиях: Ри = 0.130 МПа, Ти = 295 К. Требуется вычислить коэффициент приведения, если условия градуировки были Рг = 0.122 МПа, Тг = 291 К.

Решение.

Вычисление по приближенной формуле для газов дает

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Для сравнения вычислим по пересчетной для газов формуле

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Анализ результатов.

Как видим по результатам вычислений отличие небольшое, и разница лежит в пределах точности вычислений. Окончательная рабочая формула с учетом рекомендаций ГОСТ 8.122-99 будет иметь вид

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Пример 10.

Ротаметром, имеющим поплавок массой m = 0.443 кг и плотностью метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru и предназначенным для измерения воды метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru в диапазоне до 4 метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru необходимо измерять расход этилового спирта метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru в диапазоне до 1 метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru . Требуется вычислить массу нового поплавка, при применении которого можно было бы использовать шкалу ротаметра по всей длине.

Решение.

Вычислим среднюю плотность нового поплавка.

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Массу поплавка находим из соотношения

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Ответ. Новый поплавок при точном сохранении геометрических размеров должен иметь массу метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru .

Пример 11.

Ротаметр с алюминиевым поплавком и плотностью метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru имеет предел измерения по аргону до 16 м3/ч ( метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru ). Определить пропускную способность ротаметра при замене поплавка на латунный метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru при измерении расхода воздуха ( метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru ).

Решение.

Вычисление производим по формуле

метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

Ответ. метрологическое обеспечение сферы услуг 3 страница - student2.ru

НОРМАТИВНО ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

1. Закон РФ № 4871-93 "Об обеспечении единства измерений" (в ред. Федерального закона от 10.01.2003 N 15-ФЗ).

2. Законе РФ «О техническом регулировании»

3. ГОСТ 8.009-84. ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. М.: Изд-во стандартов, 1984.

4. ГОСТ 8.010 — 90 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений.

5. ГОСТ 8.011—72 «Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений».

6. ГОСТ 8.021 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений массы».

7. ГОСТ 8.207-76 «Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Метод обработки результата измерения».

8. ГОСТ 8.401-80. ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования. М.: Изд-во стандартов, 1980.

9. ГОСТ 8.417 — 2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.

10. ГОСТ 8.453-82. Весы для статического взвешивания «Методы и средства поверки». Издание официальное. М 1982.

11. ГОСТ 8.586.1-2005 (ИСО 5167-1:2003) Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принцип метода измерений и общие требования.

12. ГОСТ 8.586.2-2005 (ИСО 5167-2: 2003) Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2 Диафрагмы. Технические требования.

13. ГОСТ 8.586.3-2005 (ИСО 5167-3:2003) Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования.

14. ГОСТ 8.586.4-2005 (ИСО 5167-4:2003) Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования.

15. ГОСТ 8.586.5-2005 Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений.

16. ГОСТ 12997—76 «Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Общетехнические требования и методы испытаний» М.: Изд-во стандартов, 1976

17. ГОСТ 22261-82. «ГСП. Средства измерения электрических величин. Общие технические требования» М.: Изд-во стандартов, 1982.

18. ГОСТ 23676-79. Весы для статического взвешивания «Пределы взвешивания, метрологические параметры». Издание официальное. М, 1979.

19. ГОСТ 7328-82. Меры массы общего назначения и образцовые, Издание официальное. М 1982.

20. ГОСТ Р 50779.10-2000 (ИСО 3534.1-93) Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения. М.: ИПК Издательство стандартов, 2001.

21. МС ИСО 7066/1 "Оценка неопределенности при градуировке и применении средств измерения расхода жидкости. Часть I. Линейные градуировочные кривые", 1986.

22. МС ИСО 7066/2 "Оценка неопределенности при градуировке и применении средств измерения расхода жидкостей. Часть 2. Нелинейные градуировочные кривые", 1986.

23. МС ИСО 10012-1 «Требования, гарантирующие качество измерительного оборудования».

24. ПР 50.2.002-94. “Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм”.

25. ПР 50.2.005-94 «Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок лицензирования деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений».

26. ПР 50.2.009-94. “ Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения испытаний и утверждение типа средств измерений”

27. РМГ 29 - 99 «Метрология. Основные термины и определения»

28. РМГ 51 — 2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения.

29. РМГ 62 — 2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Оценивание погрешности измерений при ограниченной исходной информации.

30. РМГ 64 — 2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Методы и способы повышения точности измерений.

31. МИ 1552-86 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые однократные. Оценивание погрешностей результатов измерений»

32. МИ 1872 - 88. «Государственная система обеспечения единства измерений. Межповерочные интервалы образцовых средств измерений. Методика определения и корректировки.»

33. МИ 2091-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения физических величин. Общие требования.»

34. МИ 2146-98. «Государственная система обеспечения единства измерений. Типовые программы испытаний средств измерений. Порядок разработки и утверждения».

35. МИ 2246 - 93 «Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности измерений. Обозначения.»

36. МИ 2526 - 99. «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормативные документы на методики поверки средств измерений. Основные положения»

37. МИ 2646 - 2001 «Государственная система обеспечения единства измерений. Описание типа средств измерений для государственного реестра. Порядок построения и общие требования к изложению и оформлению

МЕЖДУНАРОДНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЙ МЕТРОЛОГИИ

1. Конвенция, учреждающая международную организацию по законодательной метрологии (МОЗМ)

2. Международный документ МОЗМ Д1 Элементы закона по метрологии

3. Международный документ МОЗМ Д2 Узаконенные (официально допущенные к применению) единицы измерений

4. Международный документ МОЗМ Д3 Юридическая квалификация средств измерений

Наши рекомендации