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 20⁰ С.

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

- максимальная абсолютная погрешность величины , равная ½ единицы разряда последней значащей цифры в табличном значении,

- погрешность, зависящая от метода определения коэффициента сжимаемости и выбирается из таблицы 1.

Таблица 1

Газ
Кислород		0.25 0.5

, при

, при

ЧЕРТЕЖ СУЖАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

5)

6)

7)

8)

9) , , , , , , , ,

РАСЧЕТ КАНАЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ.

В ходе анализа, был принят следующий принцип построения измерительного канала: