7.5.1. Оценка погрешности термопреобразователя сопротивления

Погрешность датчика измеряется по следующей формуле [5, стр. 23]:

Определение инструментальной погрешности.

Дисперсия инструментальной составляющей погрешности [5, стр 17]:

;

1. СКО относительной основной погрешности термометра сопротивления [5, стр. 30]:

где максимально допустимое отклонение от градуировочных таблиц [12] для термометров ТСП:

В нашем случае .

СКО погрешности, связанной с саморазогревом термометра от протекающего тока для ТСМ [5, стр. 27]:

СКО погрешности, связанной с не исключенным за год прогрессирующим изменением сопротивления для термометров ТСМ [5, стр 27]:

где - сопротивление датчика приt= 0;

- сопротивление датчика при номинальной температуре t = 128.

Рассчитаем инструментальную составляющую погрешности датчика ТС:

2. Определим динамическую составляющую инструментальной погрешности по формуле [5, стр. 18]:

где - время термической реакции для ТС сD= 10мм ()

– период колебаний переходного процесса,

_{В относительном виде:}

3. СКО составляющей погрешности, вызванной стоком тепла по арматуре ТС близка к нулю, поэтому принимаем ее равной 0.

Суммирование составляющих инструментальной погрешности измерения.

Определение методической и субъективных составляющих погрешностей измерения.

Методическая и субъективные составляющие погрешности датчика равны 0, так как мы не усредняем результат и человеческий фактор в измерении параметра отсутствует.

Суммирование составляющих погрешности датчика.

7.5.2. Оценка погрешности вторичного прибора

Определение инструментальной погрешности

1. Определим СКО основной погрешности вторичного прибора [5, стр 28]:

где – диапазон шкалы, для ИРТ 1730;

– коэффициент при равномерном законе распределения приведенной основной погрешности и доверительной вероятности

– класс точности ИРТ-5930н,

2. Определим динамическую составляющую погрешности

- так как инерционность прибора значительно меньше инерционности датчика.

3. Определим погрешность, обусловленную взаимодействием средств измерений с объектом измерений

- так как подключение ТС 1088/1 на вход ИРТ 1730 является нормальной нагрузкой и не вызывает дополнительных погрешностей.

Таким образом,

Определние методической составляющей погрешности измерения.

Определение субъективной составляющей погрешности измерения.

Суммирование составляющих погрешности измерения.

В относительном виде:

7.5.3. Оценка суммарной погрешности информационного канала

;

Так как рассчитанная суммарная погрешность ИК () меньше погрешности заданной в ТЗ (), то выбор средств измерения можно считать правильными.

Границы случайной погрешности определяются по формуле:

То есть результат измерения равен 128 ^оС ± 1,7 ^оС

8. Расчет узла измерения расхода сетевой воды за котлом

8.1 Выбор и обоснование метода измерения

Наиболее распространѐнным методом измерения расхода в теплоэнергетике является метод переменного перепада давления, в соответствии с которым расход контролируется по перепаду давления в сужающем устройстве. В нашем случае выбираем этот метод измерений.

На основании п. 12.1 РД50-213-80 в качестве сужающего устройства выбираем диафрагму с угловым способом отбора, в качестве дифманометра – Манометр электронный ЭКМ-2005 ДД.

8.2 Выбор типа сужающего устройства и разработка эскиза установки

Так как измеряемый расход достаточно мал (т.е. потери давления незначительны), то в качестве сужающего устройства будем использовать стандартную камерную диафрагму. Она достаточно проста в изготовлении и установке, поэтому ее использование потребует меньших затрат по сравнению с другими сужающими устройствами.

Эскиз стандартной камерной диафрагмы представлен на рисунке 6.

Рис. 6. Эскиз сужающего устройства.

Задано:

• измеряемая среда – сетевая вода;

• наибольший измеряемый объемный расход -

• наименьший измеряемый объемный расход -

• избыточное давление воды перед СУ -

• температура воды перед СУ –

• внутренний диаметр трубопровода перед СУ -

• материал трубопровода – 0X17T;

• абсолютная шероховатость трубопровода – к = 0,0015 мм

Расчет сужающего устройства представлен в таблице 5 [7].

Таблица 5. Расчет сужающего устройства

№ п/п		Определяе­мая вели­чина	Номера п., ф., пр., рис., т.	Расчет	Результат
1		2	3	4	5
Выбор сужающего устройства и дифманометра
1.		Тип су­жающего устройства	п.12.1.1	Диафрагма камерная стандартная с угловым способом отбора
2.		Тип дифма­нометра	п.12.1.2	Манометр электронный ЭКМ-2005 ДД
3.		Верхний предел из­мерений дифмано­метра	п.12.1.4		570 т/ч
Определение недостающих для расчета данных
4.		Абсолютное давление воды перед сужающим устройст­вом, P	п.6.1.1	15,6+1	16,6 кгс/см2
5.		Плотность воды в ра­бочих усло­виях (P и t),	пр.8		937,2 кг/м3
6.		Внутренний диаметр трубопро­вода перед сужающим устройст­вом при температуре t, D	ф.155		400 мм
7.		Динамиче­ская вяз­кость воды в рабочих условиях (P и t),	пр.26		22,7·10-6
Определение номинального перепада давления дифманометра
8.		Вспомога­тельная ве­личина, C	ф.165		9,271
9.		Предельный номиналь­ный пере­пад давле­ния дифма­нометра,	пр.32	При m=0,2	0,63 кг/см2
10.		Прибли­женное зна­чение отно­сительной площади сужающего устройства, m1	п.12.3.3		0,2
11.		Число Рей­нольдса, соответст­вующее верхнему пределу из­мерений дифмано­метра, Re	ф.81		2,266·106
Определение параметров сужающего устройства
12.		Наиболь­ший пере­пад дав­ле­ния на диа­фрагме	ф.34		0,63 кг/см2
13.		Вспомога­тель­ная ве­личина	ф.166		0,117
14.		Относи­тельная ше­роховатость,	п.5.2.1		0,038
15.		Верхняя гра­ница от­носи­тель­ной шеро­ховатости	п.5.2.1		5,646
Так как относительная шероховатость трубопровода меньше верхней границы, то поправочный множитель Кшне вводится.
16.	Коэффициент расхода, α1		ф.27		0,614
17.	Вспомогатель­ная величина F1=m1α1			0,2·1,002	0,123
18.	Относитель­ное отклоне­ние				4,862%
Так как относительное отклонение , то процесс определенияmпродолжается. Так как F1 больше величины, то на очередном этапе выбираем величину меньшую, чем 0,2.
19.	Выбор m2				0,19
20.	Коэффициент расхода, α2		ф.27		0,6125
21,	Вспомогатель­ная величина F2=m2α2			0,19·0,6125	0,116
22.	Относитель­ное отклоне­ние				-0,86%
Так как относительное отклонение , то процесс определенияmпродолжается. Так как F2 меньшее величины, то на очередном этапе выбираем величину большую, чем 0,19.
19.	Выбор m3				0,191
20.	Коэффициент расхода, α3		ф.27		0,6126
21.	Вспомогатель­ная величина F3=m3α3			0,191·0,6126	0,117
22.	Относитель­ное отклоне­ние				0%
Так как , то выбор значенийисчитается окончательным.
Проверка ограничений на число Рейнольдса
23.	Минимальное число Рей­нольдса, Re		ф.81
24.	Минимально допустимое число Рей­нольдса, Remin		п.5.2.1		5000
Условие Re>Reminудовлетворяется
25.	Диаметр от­вер­стия диа­фрагмы, d20		ф.167		174,8
Проверка расчета
26.	Расход, соот­вет­ствующий пре­дельному пере­паду дав­ления, Q0		ф.13		569,43
27.	Относитель­ное отклоне­ние Q0от за­данной ве­личиныQпр, δ				0,1
Условие удовлетворяется, следовательно, расчет выполнен правильно.