Затверджено

Одеський НАЦІОНАЛЬний політехнічний університет

Методичні вказівки

до РОЗРАХУНКОВО ГРАФІЧНОЇ РОБОТИ

З ДИСЦИПЛіНі

" МЕТРОЛОГІЯ ТА ОСНОВИ СТАНДАРТИЗАЦІЇ "

для студентів за спеціальністю 6.0905

" ЕНЕРГЕТИКА"

Затверджено

на засіданні кафедри

" Автоматизації теплоенергетичних процесів"

Протокол № 5 від __.04.2003 р.

Одеса ОНПУ 2003

Методичні вказівки до розрахунково графічної роботи з дисципліни " Метрологія та стандартизація" для студентів за спеціальністю 6.0905 " Енергетика" / К.В.Беглов, О.М. Конишева - Одеса: ОНПУ, 2003. - 16 с.

Укладачи К.В.Беглов, старш. викл.

О.М. Конишева, старш. викл.

1 Загальні положення

Розрахунково-графічна робота є одним з етапів вивчення дисципліни " Метрологія та стандартизація" виконується у 5 семестрі в об'ємі __ годин самостійної роботи.

Метою розрахунково-графічної роботи є розвиток у студентів навиків самостійної роботи по розрахунку метрологічних характеристик засобів вимірювання, що використовуються для контролю технологічних процесів.

Основні задачі роботи - навчиться самостійно користуватися необхідною технічною і довідковою літературою в області виконання інженерних розрахунків; освоїти техніку розрахунків метрологічних характеристик комплексів засобів вимірювання.

Завдання на виконання розрахунково-графічної роботи видається кожному студенту індивідуально. Закінчена робота представляється на перевірку керівнику за три дня до захисту. Захист виробляється щодо графіка, складеному з урахуванням роботи студентів в течію семестру над розрахунково-графічною роботою. Захист проводиться в комісії.

2 Зміст розрахунково-графічної роботи.

Розрахунково-графічна робота складається з розрахунково-пояснювальної записки, включаючи до себе необхідні схеми та малюнки формату. Розрахунково-пояснювальна записка виконується на аркушах формату А4.

Обсяг розрахунково-пояснювальної записки не регламентується. Малюнки та схеми виконуються на таких аркушах, як і записка.

2.1 Зміст розрахунково-пояснювальної записки

3 Стисла вказівка щодо оформлення розрахунково-графічної роботи.

3.1 Загальні вимоги з оформлення пояснювальної записки див. [4].

3.2 титульний аркуш

Титульний аркуш оформлюється за зразком додатка А.

3.3 завдання

завдання на розрахунково-графічну роботу повинно відображувати всі вхідні позиції роботи і мати підпис керівника.

3.4 реферат на виконаний проект

У рефераті стисло викладається зміст і мета виконання проекту.

3.5 При оформленні розрахункової частини слід дотримуватися наступних вимог.

3.5.1 Розрахунок, який наводиться, повинен мати чітку логічну послідовність і бути описаний достатньо докладно.

3.5.2 Спочатку словами описується величина, яку знаходять. Потім наводять математичний вираз в загальному вигляді, за допомогою якого знаходиться ця величина.

3.5.3 Якщо всі складові математичного виразу відомі, через знак райвно цей вираз записується з підстановкою чисельних значень складових і далі записується кінцевий результат. При цьому обов’язково необхідно вказувати одиниці фізичної величини.

3.5.4 Якщо усі або деякі складові математичного виразу не відомі, після виразу ставлять кому і в наступному рядку після слова " де" наводять пояснення величин, які раніше не пояснювались.

3.5.5 При поясненні бажано наводить одиниці цієї величини. Особливо це стосується формул до яких входять постійні коефіцієнти.

3.5.6 Розраховуючи значення похибки за формулами, особливо при користуванні електронним калькулятором, значення похибок одержують з великим числом знаків. Однак вихідними даними для розрахунку є нормовані значення похибок засобів вимірювання, що вказуються усього з однією або двома цифрами, які значаться. Внаслідок цього і в остаточному значенні розрахованої похибки повинні бути залишені тільки перші одна-дві цифри, що значаться. При цьому слід враховувати наступну обставину. Якщо отримане число, починається з цифр 1 або 2, те відбракування другого знаку наводить до дуже великої помилки. Якщо ж отримане число починається, наприклад, з цифри 9, те збереження другого знаку, тобто вказівка похибки, наприклад, 0.94 замість 0.9, є дезинформацією, бо вихідні дані не забезпечують такої точності.

Виходячи з цього, на практиці встановилося три наступних правила округлення розрахованого значення похибки і отриманого результату вимірювання.

1) Значення похибки при відкиданні зайвих цифр завжди округляють в більший бік, не залежно від значення першої цифри, що відкидається

2) Похибка результату вимірювання виявляється двома цифрами, що значаться, якщо перша з них рівна 1 або 2, і однієї — якщо перша є 3 і більш.

3) Результат вимірювання округляється до того же десяткового розряду, яким закінчується округлене значення абсолютної похибки.

4) Округлювання виробляється лише в остаточній відповіді, а всі попередні обчислення проводять з однім-двома зайвими знаками.

4 Основні визначення і математичні співвідношення

Істинне значення фізичної величини - значення фізичної величини, яке ідеально відображало б певну властивість об'єкта.

Дійсне значення фізичної величини - значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки наближене до істинного значення, що його можна використати замість істинного для даної мети.

Сигнал вимірювальної інформації - сигнал, який представляє вимірювальну інформацію на виході засобу вимірювань.

Засіб вимірювальної техніки (ЗВТ) - технічний засіб, який застосовується під час вимірювань і має нормовані метрологічні характеристики.

Ціна поділки шкали - різниця значень вимірюваної величини, що відповідає двом сусіднім позначкам шкали.

Діапазон показів - інтервал значень вимірювальної величини, який обмежений початковим та кінцевим її значеннями.

Коефіцієнт перетворення вимірювального перетворювача - відношення сигналу на виході вимірювального перетворювача, до сигналу, який викликає його на вході перетворювача.

Чутливість вимірювального перетворювача - відношення зміни вихідної величини вимірювального перетворювача до зміни вхідної величини, що її викликає.

Абсолютна похибка вимірювання (D) - різниця між результатом вимірювання та умовно істинним значенням вимірюваної величини.

Відносна похибка вимірювання (d) - Відношення абсолютної похибки вимірювання до умовно істинного значення вимірювальної величини.

Похибка засобу вимірювань зведена (d) - відношення абсолютної похибки засобу вимірювань до нормованого значення. Нормованим значенням називають умовно прийняте значення фізичної величини. Звичайно, за нормоване значення приймають кінцеві значення діапазону вимірювань.

Систематична похибка вимірювання Dc - складова похибки, що залишається сталою або прогнозовано змінюється у ряді вимірювань тієї ж величини.

Випадкова похибка вимірювання - складова похибки, що непрогнозовано змінюється в ряді вимірювань тієї ж величини.

Основна похибка ЗВТ - похибка засобу вимірювальної техніки за нормальних умов його використання.

Границя допустимої похибки ЗВТ - найбільше значення, без урахування знаку, похибки засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань), за яким цей засіб ще може бути визнаний придатним до застосування.

Клас точності ЗВТ ( g ) - узагальнена характеристика засобу вимірювальної техніки (засобу вимірювань), що визначається границями його допустимих основної і додаткової похибок, а також іншими характеристиками, що впливають на його точність, значення яких регламентуються.

Слід підкреслити, що клас точності характеризує тільки точність засобів вимірювання, але не є безпосереднім показником точності вимірювань, що виконуються за допомогою цих засобів.

Похибки вимірювань алогічно розглянутим раніше похибкам ЗСТ підрозділяються на абсолютні, відносні, систематичні, випадкові та надмірні.

Погрішність засобу вимірювання – складова погрішності вимірювання, яка викликана недосконалістю засобу.

Методична похибка вимірювання - складова похибки вимірювання, що зумовлена неадекватністю об'єкта вимірювання та його моделі, прийнятою при вимірюванні.

Поправка - значення величини, що алгебрично додається до результату вимірювання з метою вилучення систематичної похибки.

Непряме вимірювання - вимірювання, у якому значення однієї чи декількох вимірювальних величин y знаходять після перетворення роду величини чи обчислення за відомими залежностями їх від декількох аргументів x_i, що вимірюються прямо.

(4.1)

Якщо величини x _i незалежні одна від одної, те залежність похибки D _y від похибок вхідних величинD _xi визначається за формулою [6]

, (4.2)

де - коефіцієнт впливу, що визначається як часткова похідна з функції (4.1) по кожній незалежній змінній x_i;

Вираз для похибки зберігає свій вигляд незалежно від того, чи є D _xi середньої квадратичної чи граничної похибкою, тільки результат буде представляти відповідно середню квадратичну чи граничну похибку.

Якщо вимірювання здійснюється комплектом ЗВТ, те сумарна похибка вимірів також знаходиться за формулою (4.2). Однак, у цьому випадку всі коефіцієнти впливу рівні 1, а в якості незалежних змінних підставляються значення класів точності ЗВТ або значення відносної похибки величини, що вимірюється. В результаті розрахунку отримається клас точності комплекту ЗВТ або відносна похибка вимірювання, відповідно.

Абсолютна похибка засобу вимірювальної техніки може бути розрахована на підставі його класу точності і робочого діапазону:

, (4.3)

де g - клас точності ЗВТ, N в N н – верхня та нижня, відповідно, межі діапазону вимірювання ЗВТ.

5 Завдання до роботи

Розрахунок кількості теплоти, що подається з парою від ТЕЦ споживачу за добу, проводиться за формулою:

, ГДж/діб (5.1)

де - дійсна витрата пари, т/діб

h - питома ентальпія пари, ГДж/т

Дійсна витрата пари розраховується за формулою

, (5.2)

де G п - показання витратоміру пари;

k - поправочний коефіцієнт на зміну густини пари.

(5.3)

ρ _ф - фактична густина пари, визначається з таблиць [2] в залежності від температури і тиску, ρ _ф = f (p, t).

ρ _гр - градуіровочна густина пари, постійна для даної діафрагми (ρ _гр = 2, 65 кг/м³);

Питома ентальпія пари визначається з таблиць [2] в залежності від тиску і температури пари

h = f (p, t) (5.4)