метрология / метрологи типарь 2 мой

1.Определить предельную погрешность нормирующего преобразователя для термопреобразователя сопротивления в мА; градусах и Омах. Выходной сигнал преобразователя 0-5 мА.

Диапазон измерения=0-200 ^оС

класс точности γ =0,5

градуировка ТС=50М

1. Предел погрешности в мА составляет ±(к*D)/100 = ±(0.5*5)/100 = ±0.025 мА;

2. предел погрешности в ^оС составляет ±(к*D)/100 = ±(0.5*200)/100 = ±1 ^оС;

3. предел погрешности в Омах составляет ±(к*(Rк-Rн))/100 = ±(0.5*(50-92.79))/100 =

= ±0.214 Ом.

2. Определить абсолютную в [ºC] и относительную погрешность измерения температуры t,оС комплектом, состоящим из термопреобразователя сопротив­ления, нормирующего преобразователя ИПМ и микропроцессорного прибора РМТ класса точности γ.

градуировка ТП:100П

доп погр.: 0,25+0,0055/t/

141 t,:

ИПМ: D,: -100÷150

γ=0,4%

РМТ±(0,25+1 [ºC]/ D•100%)

Погрешность ТС составляет

Δt.ТС=0.25+0.0055*141=0.327

Предел погрешности ИПМ составляет:

γ=0,4

Δt.ИПМ= γ*D/100=1

Ппредел погрешности РМТ составляет:

γ1=0.25+1*100/D=0.65%

D=250 Δt.РМТ=γ1*D/100=1.625

Абсолютная погрешность измерения температуры комплекта:

Δt=Δt.ТС+Δt.ИПМ+Δt.РМТ=

Относительная погрешность измерения температуры комплекта:

δ.t=Δt/t=0.014 или 1.4%

3.Определить значение температуры и погрешность ее измерения в мВ и оС комплектом, состоящим из термопары и вторичного прибора «ИРТ»,если термопара развивает Е(t,to), [мВ].

Градуировка ТП: ХК

ΔE=0,16+0,0003(t-300) мВ

t.0=25

D=99.99мВ

E(t,t0)= 12,6мВ

γ =± (0,5+(0.001/99.99)*100)=0.501%

при E(t,t0) E(t,t0)= 12,6мВ t=175.5

при t.0=25 E.t0=1.638мВ

Суммарная ЭДС:

E.c= E.t+E.t0=12,6+1.638=14.238мВ

Измеряемая температура t.изм=196.9

ΔE=0,16+0,0003(196.9-300)=0.129мВ

Δt=2

ΔE.ИРТ=γ*D/100=0.501мВ Δt.ИРТ=7.769

ΔE.c=ΔE+ΔE.ИРТ=0.63мВ

Δt.c=Δt+ Δt.ИРТ=9.769

4.В микропроцессорном нормирующем преобразователе для термопар поправка на температуру свободных концов, меняющуюся в диапазоне 0-50^оС, вводится с помощью термопреобразователя сопротивления. Определить какую предельную дополнительную погрешность в ^оС и приведенную вносит ТС.

D=0-350 t1=0 t2=50 D=350

Градуировка ТС -П кл.С

=4.6

Дополнительная приведенная погрешность:

γ.д=Δt/D*100 γ.д=0.013%

5.Комплект цифрового микропроцессорного термометра включает термопреобразователь сопротивления и цифровой вольтметр. Градуировка ТС, диапазон измерения термометра приведены в табл.5. Диапазон АЦП составляет 1 В, разрядность n указана в табл.5. ТС питается током 1 мА, предусилитель отсутствует. Определить для двух значений разрядности АЦП погрешность квантования в мВ, ^оС, приведенную.

D=0-100 I=1мА

U=1000мВ

n.1=8 n.2=12

Градуировка ТС:50М

исло квантов АЦП:

2^n.1=256

2^n.2=4096

Цена одного кванта

μ.1=U/2^n.1=3.906мВ

μ.2=U/2^n.2=0.244мВ

Погрешность составляет половину кванта и равна соответственно :

Δ.U1=μ.1/2=1.953мВ

Δ.U2=μ.2/2=0.122мВ

При токе питания ТС 1 мА погрешность АЦП соответствует изменению сопротивления :

ΔR.1=Δ.U1/I=1.953Ом

ΔR.2=Δ.U2/I=0.122Ом

По градуировочной таблице это соответсвует погрешностям по температуре :

Δt.1=ΔR.1*100/(71.4-50)=9.126

Δt.2= ΔR.2*100/(71.4-50)=0.57

Значения приведеных погрешностей составят :

γt.1=(Δt.1/D)*100=9.126%

γt.2= (Δt.2/D)*100=0.57%

6. Преобразователь давления и разрежения имеет пределы измерения D, [кПа], изменения выходного сигнала - Di, [мA] и предельную приведенную погреш­ность γ [%], значения всех величин приведены в табл.6. Определить зна­чение измеряемого давления и относительную погрешность его измерения.

D.p=-1,5— 1,0кПа

D.p=2.5кПа

p.нижн=-1.5кПа p.верх=1кПа

γ.p=0,6%

D.I=4—20мА D.I=16мА I.нижн=4мА I.верх=20мА I=7,8мА

Измеряемое давление составляет :

P=p.нижн+(D.p/D.I)*(I-I.нижн)=-1500+(2500/0.016)*(0.004-0.02)=-4кПа

Предел погрешности преобразователя :

Δp= γ.p*D.p/100=0.6*2.5/100=0.015кПа

Относительная погрешность измерения давления :

δp = |Δp/p|*100=|0.015/4|*100=0.375%

7. Дополнительные погрешности в % от диапазона измерения преобразователя давления составляют

при изменении температуры на каждые 10^оС

при изменении рабочего давления

,

где ΔРраб-изменение рабочего давления в МПа, Рмакс, Рв-максимальное верхнее давление для данной модели и установленное. Для данных, приведенных в табл.7, рассчитать обе дополнительных погрешности и суммарную дифманометра с учетом приведенного в табл.7 класса точности дифманометра к. Отклонения температуры рассчитываются по отношению к 23 ^оС.

K=0,1 Pmax=630кПа P.B=40кПа t=-10 Δp.раб=0,2Мпа

t.0=23

γ.t=(0.05+0.05*Pmax/P.B)*( |t-t.0|/10)=( 0.05+0.05*630000/40000)*(|-10-23|/10)=2.764%

дополнительная приведенная погрешность от изменения давления

γ.p= 0.05*Δp.раб*Pmax/P.B=0.05*0.2*630/40=0.158%

абсолютная погрешность дифманометра с учетом класса точности

Δд= K*P.B/100=0.1*40/100=0.04кПа

приведенная погрешность дифманометра

γ.д= (Δд/P.B)*100=(0.4/40)*100=0.1%

суммарная погрешность преобразователя составит

γ.сумм= γ.p+γ.t+γ.д=0.158+2.764+0.1=2.99%

8. Дифманометр-уровнемер с диапазоном измерения D и пределом приве­денной погрешности γ измеряет разность давлений dР. Определить высоту уровня в резервуаре и погрешность ее измерения, если плотность воды составляет 1000 кг/м3, значения всех величин даны в табл.8

D.p=40,0кПа ΔP=34,2кПа γ.p=0,25%

Ρ=1000кг/м^3 g=9.8м/с^2

Высота уровня в резервуаре :

h=(ΔP*10^3)/ ρ*g=(34.2*10000)/9.8*1000=3,49м

Погрешность измерения разности давлений :

Δ.Δp=D.p*γ.p/100=40*0.25/100=0.1кПа

Погрешность измерения уровня :

Δh=Δ.Δp*10^3/ρ*g=0.1*1000/1000*9.8=0.01м