 |
Поверка средств измерения давления
|
|
|
|
Основной недостаток трубчатых пружин и, вообще, упругих элементов - это непостоянство их показаний вследствие наличия у них остаточных деформаций, накапливающихся со временем. Поэтому пружинные манометры поверяются чаще, чем, например, жидкостные.
Результаты поверки дают возможность судить о соответствии точности показаний данного манометра классу точности, установленному для данного прибора.
Класс точности показывает наибольшую допустимую для данного прибора величину приведенной погрешности. Если при поверке прибора окажется, что приведенная погрешность по всей шкале или в ее рабочей части не превышает класса точности данного прибора, то такой прибор пригоден к дальнейшей эксплуатации. В противном случае он должен быть подвергнут ремонту или переведен в более низкий класс точности.
Приборы поверяют путем сравнения их показаний Ризм с показаниями образцовых приборов Рдейст По ГОСТ 15614–70 абсолютная погрешность образцового прибора должна быть в четыре раза меньше абсолютной погрешности поверяемого прибора. Верхний предел измерения поверяемого прибора должен быть не менее 3/4 шкалы образцового прибора или равен ему.
При поверке приборов до 2.5 кПа в качестве образцового используют чашечный микроманометр с наклонной трубкой, при давлении до 60 кПа применяют ртутный манометр, а для поверки манометров среднего и высокого давления - грузопоршневые манометры, класс точности которых 0,02 и 0,05.
В процессе поверки манометров определяются следующие виды погрешностей:
1. Абсолютная - разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления:
Δ = Ризм - Рдейст (1)
2. Относительная - разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления в процентах от действительного значения измеряемого давления:
|
|
|
δ = (Δ / Рдейст)*100% (2)
3. Приведенная - абсолютная погрешность в процентах от разности между верхним и нижним пределами шкалы данного прибора:
γ = (Δ / (Рв - Рн))*100% (3)
Рв - верхний предел шкалы поверяемого манометра, в МПа,
Рн - нижний предел шкалы поверяемого манометра в МПа.
Об устойчивости показаний поверяемого манометра судят по величине вариации - разности показаний манометра при прямом и обратном ходе, соответствующем одному и тому же действительному значению измеряемого давления:
В = Рпр - Робр (4)
Если поверяемый манометр имеет приведенную (основную) погрешность больше допустимой, определяемой классом точности на шкале прибора, то его подвергают регулировке или переводят в более низкий класс точности.
Практическая часть
Регулировка манометра
Порядок работы
1. Открыть оба вентиля, расположенных перед манометрами.
2. С помощью маховика, расположенного с правой стороны прибора, установить стрелку образцового манометра на отметку 5 Па.
3. Зафиксировать в блокноте показания испытуемого манометра. Показания испытуемого манометра будут больше эталонного в 5 раз для увеличения точности снимаемых показаний, т.е. показания испытуемого манометра необходимо разделить на 5.
4. Устанавить большее значение давления, вращая маховик, расположенный с правой стороны прибора, а затем вновь устанавливаем выбранное давление (5 Па) на эталонном манометре с помощью маховика. Зафиксировать в блокноте показания испытуемого манометра при обратном ходе.
5. Повторить эксперимент для нескольких значений давления. Результаты измерение занести в отчет.
Таблица 1 - Протокол поверки манометра
|
№ группы | Проверяемое значение измеряемой величины, Ризм, кгс/см2 * 10-5
| Действительное значение входного сигнала | Погрешность поверяемого прибора в процентах нормирующего значения или в единицах измерения | Вариация, % | ||||||||
| При прямом ходе | При обратном ходе | Прямой ход | Обратный ход | |||||||||
| D кгс/см2 | d, % | g, % | D | d, % | g, % | |||||||
| 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| 4 | ||||||||||||
| 5 | ||||||||||||
| Прямой ход: | Обратный ход: |
|
| Δ = Ризм - Рдейст | Δ = Ризм - Рдейст | |
| δ = (Δ / Рдейст)*100% | δ = (Δ / Рдейст)*100% | |
| γ = (Δ / (Рв - Рн))*100% | γ = (Δ / (Рв- P н))*100% |
В = Рпр - Робр
Вопросы
1. Определение физической величины давления и единицы его измерения.
2. Область применения плоских мембран, мембранных коробок, сильфонов.
3. Принцип действия пружинного манометра.
4. Регулировка трубчатого манометра.
5. Виды погрешностей.
Отчет должен содержать:
1. Тему, цель работы.
2. Краткие теоретические сведения.
3. Порядок проведения опытов.
4. Расчёты. Заполненную таблицу.
5. Ответы на вопросы.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА МЕТОДОМ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ
Цель работы: Исследование измерения расхода методом переменного перепада давления.
Ход работы: Принцип измерения расхода расходомером переменного перепада давления основан на том, что в зависимости от расхода вещества изменяется перепад давления на неподвижном сужающем устройстве, установленном в трубопроводе или элементе трубопровода (колено).
Порядок выполнения работы:
1. Изучить и закрепить теоретические знания по теме.
2. Изучить работу лабораторной установки для измерения расхода методом переменного перепада давления.
3. Подключить установку и выполнить эксперимент. Результаты занести в таблицу.
4. Сделать вывод по работе.
5. Пользуясь описанием теории данного методического пособия и учебником, ответить на контрольные вопросы.
Продолжительность: 2часа
Теоретическая часть.
Расходомеры переменного перепада давления состоят из трех элементов: сужающего устройства, дифференциального манометра для измерения перепада давления и соединительных линий с запорной и предохранительной арматурой.
|
|
|
Установленное в трубопроводе сужающее устройство (рис. 1)приводит к увеличению скорости в суженом сечении. В результате часть потенциальной энергии давления переходит в кинетическую, поэтому статическое давление в суженом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Перепад давлений зависит от скорости движения жидкости, а следовательно, и от расхода.
Применяются следующие стандартные сужающие устройства: диафрагмы, сопла, сопла Вентури и трубы Вентури.
Конструктивные особенности сужающих устройств. При измерении расхода методом переменного перепада давления используются правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50-213-80.
Стандартные (нормализованные) сужающие устройства должны отвечать требованиям этих правил и применяться для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.
Диафрагмы. При измерении расхода жидкости широкое распространение получили диафрагмы, благодаря простоте конструкции, удобству монтажа и демонтажа.
Стандартные диафрагмы (рис. 2), представляющие собой диск с отверстием, могут быть с угловым или фланцевым способом отбора перепада давления.
Рис. 2. Схемы стандартных диафрагм: а – с угловым способом отбора перепада давления; б – с фланцевым способом отбора перепада давления l = 25,4 ± А, мм, где А зависит от D и модуля сужающего устройства m = (d: D)2
Конструктивно диафрагмы выполняются камерными или бескамерными. В бескамерных диафрагмах отбор перепада давления осуществляется через отверстия в трубопроводе или фланцах.
Кольцевые камеры предназначаются для осреднения и выравнивания давления по периметру сечения. В результате этого повышается точность измерения. Камеры выполняют в ободах или обоймах диафрагмы. Для труб диаметром более 400 мм камеры выполняются в виде кольцевой трубки, охватывающей трубопровод.
Точность измерений расхода с помощью диафрагм существенно зависит от качества их установки и наличия перед ними участков труб расчетного диаметра без дополнительных источников возмущений (заусенцы, сварные швы, колена, тройники, запорная арматура).
|
|
|
Основным недостатком диафрагмы является то, что она обладает большим гидравлическим сопротивлением и вызывает значительные потери напора.
Расходомерные сопла. Расходомерное сопло (рис. 3.) представляет собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе.
Точность измерения расхода соплами несколько выше точности измерения диафрагмами благодаря отсутствию дополнительной погрешности на недостаточную остроту входной кромки.
Расходомерные сопла. Расходомерное сопло (рис. 3.) представляет собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе.
Точность измерения расхода соплами несколько выше точности измерения диафрагмами благодаря отсутствию дополнительной погрешности на недостаточную остроту входной кромки.
Сопла в качестве сужающих устройств для расходомеров распространения не получили, так как потери напора в них немногим меньше, чем в диафрагмах, а изготовление их значительно сложнее.
Соплом Вентури. Сужающим устройством, обладающим высокой точностью измерения расхода и не создающим больших потерь напора, является сопло Вентури.
Соплом Вентури называется сужающее устройство, входная часть которого выполнена по форме стандартного сопла, а в устье имеется конус, служащий для уменьшения потерь напора.
В зависимости от длины и центрального угла конуса различают длинные и укороченные сопла Вентури. В системах водоснабжения и водоотведения чаще используются укороченные сопла Вентури. Сопла Вентури изготавливают двух типов (рис. 4).
Рис. 4. Схема сопел Вентури:а– первого типа;б– второго типа
|
|
|
