Приложение 4 Справочное. Пример определения погрешности измерения расхода

Приложение 4
Справочное

Пример определения погрешности измерения расхода

Определить погрешность в случае измерения расхода в трубопроводе диаметром 1200 мм, транспортирующем воду со скоростью от 2 до 2,5 м/с. Перерыв в подаче воды не допускается.

Коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода = 0,02. Первичный преобразователь - цилиндрическая трубка полного напора, установленная в точке средней скорости.

Для данных условий , что соответствует автомодельной области турбулентного течения (см. справочное приложение 1).

Поскольку перерыв в подаче воды не допускается, площадь поперечного сечения определяют по результатам измерения наружного периметра трубы. Инструмент - стальная рулетка с миллиметровыми делениями по ГОСТ 7502-69.

Погрешность измерений составит 0,5 мм. При доверительной вероятности 0,95 абсолютное среднее квадратическое отклонение результатов измерений равно половине доверительного интервала:

.

Толщина стенки трубы равна 10 мм и измеряется ультразвуковым толщиномером с погрешностью 2%, следовательно, абсолютное среднее квадратическое отклонение равно

.

Согласно второй формуле п. 5.4 настоящего стандарта получаем:

.

Погрешность измерения локальной скорости зависит от погрешности градуировочного коэффициента напорной трубки и класса точности вторичной аппаратуры

Градуировочный коэффициент напорной трубки известен с погрешностью 1%. В качестве вторичной аппаратуры применяют дифманометр типа ДМИ класса 1,6 и регистрирующий прибор типа ВФС класса 0,6. Таким образом, среднее квадратическое отклонение измерений скорости определяют по формуле

,

где - погрешность напорной трубки;

- погрешность дифманометра;

- погрешность регистрирующего прибора.

Подставляя числовые значения, получаем

.

При измерении площади поперечного сечения по внешнему периметру трубы значение координаты средней скорости вычисляют по среднему диаметру, следовательно, в погрешность установки первичного преобразователя входит допуск на овальность трубы. Для труб диаметром 1200 мм, согласно ГОСТ 1074-63, допуск на овальность составляет 8 мм. Устройство для установки первичного преобразователя дает возможность установить его с погрешностью не более 2 мм. Таким образом, погрешность установки первичного преобразователя вычисляют по формуле

,

где - погрешность установки первичного преобразователя;

- допуск на овальность трубы (по диаметру);

- погрешность, возникающая при установке первичного преобразователя.

Подставляя численные значения, получим

.

Подставляя все составляющие погрешности измерения расхода в формулу п. 5.1, получим среднее квадратическое отклонение определения расхода для рассматриваемого случая

.

Следовательно, предел допускаемой погрешности измерения расхода с доверительной вероятностью 0,95 составляет 2,2%.