Обработка первичных данных

Для определения времени перекрытия луча шторкой с графика Бнеобходимо снять две точки по координатеX, соответствующие скачкам напряжения с датчика оптопары.

С графика Анеобходимо последовательно снять координаты следующих точек:

а) точку на участке предыстории процесса, непосредственно перед моментом начала погружения термопары в жидкость, по которой можно оценить значение u _в, соответствующее температуре воздуха;

б) пять точек на экспоненциальном участке переходного процесса;

в) точку на асимптотическом участке процесса, по которой можно оценить значение u _ж, соответствующее температуре жидкости.

Для выявления случайно погрешности опыт проводится многократно.

В результате для каждого зафиксированного момента времени получится статистическая выборка из трех значений, измеренных в разных опытах. По этой выборке рассчитывают средние значения и среднеквадратические отклонения (СКО) для каждого из выбранных моментов времени.

Рис. 7. Экспериментальный график переходного процесса

В момент времени _oначинается переходный процесс, в момент₁ кривая переходного процесса пересекает границу коридора случайной составляющей погрешности.

Тепловая инерционность термопары определяется по графику переходного процесса, как отрезок времени

. (1)

Рассмотренные измерительная система и метод измерений относятся к техническим и методическим средством для проведения динамических испытаний средства измерения.

Чтобы определить температуру жидкости t _жпо измеренной величинеt _спв этом случае, следует использовать поправкуС, которая зависит от времени и определяется формулой:

С = t _ж - t _{сп. (2})

В соответствии с определением (2) величина t _{ж находится путем прибавления известной поправки С к показанию термодатчика} t _сп.

В общем случае учет таких эффектов, как масса термодатчика и теплообмен на границе спай и среда приводит к дифференциальному уравнению

ε ( dt/dτ) + t_cp = t_cp (τ) (3)

Рассмотрим зависимость показаний датчика при граничных условиях, когда температура среды меняется скачком

t_cp = 0 при τ = 0,

t_cp = t_cp при τ > 0 . (4)

В условиях (4) зависимость температуры термопары от времени определяется формулой

t = t_cp (1 – e ^–τ/ε) . (5)

где ε – динамическая характеристика термопары.

В графическом виде зависимость температуры спая показана на Рис. 2.

Рис. 2. Зависимость температуры спая.

Параметр ε существенно влияет на время установления теплового равновесия τ₁ .

Рис. 3. Зависимость температуры спая при различных параметрах ε.

Динамические характеристики СИ могут определяться и исследоваться при различных известных граничных условиях: на вход СИ подается сигнал Х , меняющийся во времени. Форма переменного сигнала Х может быть в виде ступени, прямоугольного импульса или синусоиды.

Лабораторная работа № 1 измерение расхода жидкостей

1.1 Цель работы

Целью работы является приобретение навыков по использованию двух типов расходомеров, применяемых для измерения расхода жидкостей – расходомера с переменным перепадом давления (сужающего устройства с дифференциальным манометром) и расходомера с постоянным перепадом давления (ротаметра).