Лабы / ЭМИ Сборник ЛР

– 31 –

Конкретный тип термопары, применяемой в опытах, указывает преподаватель.

Отклик термопары на ступенчатое изменение температуры среды изобразить в виде графика переходного процесса на основе таблицы данных.

Кривая переходного процесса при выходе на асимптоту должна быть близкой к экспоненте. В общем случае провести гладкий график по точкам расчетных значений средних температур практически невозможно, так как средние значения имеют случайный разброс. Однако график требуемого вида можно провести в пределах доверительных интервалов погрешности для средних величин.

Доверительный интервал погрешности для средних значений при объеме выборки N < 30 рассчитывается по формуле:

Коэффициент k p ,N для распределения Стьюдента зависит от выбран-

ной доверительной вероятности p и от объема выборки N. В табл. 4.4 приводятся значения коэффициента при двух значениях p для фиксированно-

го N = 3.

Т а б л и ц а 4.4

Данные по коэффициентам Стьюдента

Построить точечный график по средним значениям t, затем возле каждой точки очертить границы доверительного интервала. Точки на графике пронумеровать. Через точку 0 провести линию уровня tв, через точку 6 провести линию уровня tж (см. рис. 4.7).

– 32 –

t

Рис. 4.7. Экспериментальный график переходного процесса

Штриховой линией в пределах доверительных интервалов точек провести кривую отклика термопары.

Дополнительно вокруг линии tж очертить пунктиром коридор случайной составляющей погрешности по ширине доверительного интервала для точки 6.

В момент времени τ0 начинается переходный процесс, в момент τ1 кривая переходного процесса пересекает границу коридора случайной составляющей погрешности.

Тепловую инерционность термопары определить по графику пере-

4.5.Содержание отчета

Краткое описание структурной схемы установки и порядка проведения эксперимента.

Протокол опытных данных и результаты расчета в виде таблицы.

На основе первичных данных необходимо определить температуру жидкости (с поправкой на температуру окружающего воздуха).

Расчет контрольного значения скорости движения термопары в жидкости.

Расчет ширины доверительных интервалов случайной погрешности для двух значений вероятности p = 0,9 и p = 0,95.

Графики переходного процесса с коридорами погрешности измерения температуры и оценками времени инерционности термопары.

– 33 –

Результаты расчета погрешности измерения температуры жидкости. Для расчета воспользоваться данными из табл. 4.5, в которой указаны значения систематических аппаратурных погрешностей.

Т а б л и ц а 4.5

Данные по систематическим погрешностям аппаратуры

4.6.Контрольные вопросы

Как изменится график переходного процесса, если холодные спаи термопары поместить в сосуд с тающим льдом?

Как изменится график переходного процесса, если тепловая инерционность термопары уменьшится?

Зависит ли тепловая инерционность термопары от скорости обтекания ее жидкостью?

Как рассчитывается доверительный интервал погрешности для средних значений?

Как определить время инерционности термопары?

Какие аппаратурные погрешности следует учитывать при расчете общей погрешности измерения температуры среды термопарой?

– 34 –

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Иванова, Г. М. Теплотехнические измерения и приборы : учебник для вузов по направлению "Теплоэнергетика" / Г. М. Иванова, Н. Д. Кузнецов, В. С. Чистяков . – 2-е изд., перераб. и доп . – М. : Изд-во МЭИ, 2005 . – 460 с. - ISBN 5-7046-1046-3 .

2.Теплоэнергетика и теплотехника : справочник : в 4 кн. / Общ. ред. А. В. Клименко, В. М. Зорин . – 4-е изд., стер . Кн.2 : Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент / А. А. Александров, и др. ; Общ. ред. А. В. Клименко, В. М. Зорин . – М. : Изд. дом МЭИ, 2007– 564 с. - ISBN 978-5-383-00017-5.

3.Буринский, В. В. Измерения и обработка результатов : Курс лекций / В. В. Буринский, Междунар. независимый экол.-политолог. ун-т (МНЭПУ) .

–М. : Изд-во МНЭПУ, 2000 . – 156 с. – (Физические основы экологии) . - ISBN 5-7383-0120-X : 46.00 .

4.Буринский, В. В. Методы экспериментального определения теплофизических свойств веществ : учебное пособие для вузов по направлению "Ядерная энергетика и теплофизика" по профилю "Теплофизика" / В. В. Буринский, Нац. исслед. ун-т "МЭИ" . – М. : Изд. дом МЭИ, 2014 . – 140 с. - ISBN 978-5-383-00888-1 .

5.Буринский, В. В. Способы создания и измерения давлений в теплофизическом эксперименте : Учебное пособие по курсу "Экспериментальная теплофизика и АСНИ" / В. В. Буринский ; Ред. В. В. Махров ; Моск. энерг. ин-т

(МЭИ) . – 1992 . – 92 с. : 2.50 .

6.Преображенский, В. П. Теплотехнические измерения и приборы : Учебник для специальности "Автоматизация теплоэнергетических процессов" / В. П. Преображенский, Моск. энерг. ин-т (МЭИ) . – 3-е изд., перераб . –

М. : Энергия, 1978 . – 704 с.

7.Орлова, М. П. Низкотемпературная термометрия : учебное пособие для втузов / М. П. Орлова, О. Ф. Погорелова, С. А. Улыбин . – М. : Энерго-

атомиздат, 1987 . – 280 с.

8.Циклис, Д. С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях / Д. С. Циклис . – 4-е изд., перераб. и доп . –

М. : Химия, 1976 . – 431 с.

9.Исаченко, В. П. Теплопередача : Учебник для энергетических вузов и факультетов / В. П. Исаченко, В. А. Осипова, А. С. Сукомел . – 4-е изд., перераб. и доп . – М. : Энергоиздат, 1981 . – 416 с.

10.Ярышев, Н.А. Теоретические основы измерения нестационарной температуры. – 2-е изд., перераб. – Л.: Энергоатомзидат. Ленингр. отд-ние,

1990. – 256 с.: ил. ISBN 5-283-04474-2.

– 35 –

11.