Забезпечення єдності вимірювання витрати рідини
Рішення проблеми забезпечення єдності вимірювання витрати рідини та її обліку шляхом створення сучасної системи відтворення та передачі одиниць витрати, об’єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, її впровадження у метрологічну практику України.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.07.2014 |
| Размер файла | 85,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національний університет «Львівська політехніка»
УДК 389:532.57.08
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЄДНОСТІ ВИМІРЮВАННЯ ВИТРАТИ РІДИНИ
05.01.02 - стандартизація, сертифікація та метрологічне забезпечення
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора технічних наук
Косач Наталія Ігорівна
Львів - 2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Національному науковому центрі «Інститут метрології» Державного комітету України з питань технічного регулювання та споживчої політики (Держспоживстандарт України)
Науковий консультант:доктор технічних наук, професор Володарський Євген Тимофійович, професор кафедри автоматизації експериментальних досліджень Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут», м. Київ
Офіційні опоненти:доктор технічних наук, професор Камінський Віктор Юлійович, директор Асоціації „Українські акредитовані органи з оцінки відповідності”, м. Київ
доктор технічних наук, професор Пістун Євген Павлович, завідувач кафедри автоматизації теплових і хімічних процесів Національного університету „Львівська політехніка” МОН України, м. Львів
доктор технічних наук, професор Сопрунюк Петро Маркіянович, завідувач відділу електричних вимірювань фізичних величин Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України, м. Львів
Захист відбудеться ” 6 ” червня 2008 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.08 у Національному університеті «Львівська політехніка» (79013, м. Львів, вул. С.Бандери, 12 ауд. 226 головного корпусу).
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету «Львівська політехніка» (79013, м. Львів, вул. Професорська, 1).
Автореферат розісланий „ 22 ” квітня 2008 р.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради
доктор технічних наук, професорЯ.Т.Луцик
вимірювання витрата рідина трубопровод
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Існуючий енергетичний дефіцит, зростання вартості теплоносіїв та води привело до необхідності підвищення якості їх обліку. У цьому зв'язку, враховуючи ситуацію, що склалася в цей час в Україні, практично першорядне значення набуло проблема обліку паливно-енергетичних ресурсів та забезпечення єдності їх вимірювань, рішення якої піднято на державний рівень - Кабінетом Міністрів України та директивними органами прийнято ряд постанов і керівних документів, зокрема, №483 від 3.07.1995 р. про “Впровадження засобів обліку витрачання і приладів регулювання споживання води та теплової енергії в побуті”; № 491 від 15.04.1998 р. „Про аналіз обліку енергоносіїв”; № 139 від 4.02.1999 р. ”Про оснащення об'єктів бюджетної сфери лічильниками води і теплової енергії”; Рішення РНБО України від 9.12.2005 р. „Про стан енергетичної безпеки України і основи державної політики в сфері її забезпечення”, яке затверджено Указом Президента України № 1863 від 27.12.2005 року.
Відповідно до постанови КМУ № 483, починаючи з другого півріччя 1995 р., заборонено введення в експлуатацію житлових будинків, закладів культури, об'єктів соціально-побутового і виробничого призначення без їх оснащення засобами обліку і приладами регулювання споживання води і тепла.
Для реалізації цих Постанов і Рішень було розроблено та прийнято “Програму поетапного оснащення наявного житлового фонду засобами обліку та регулювання споживання води і теплоти на 1996-2000 р.р.” (далі - Програма), яка затверджена Постановою КМУ № 947 від 27.08.1995 р. та пролонгована Постановами КМУ № 1657 від 19.10.1998 р. та № 1957 від 25.12.02 до 2007 р. У рамках цієї Програми в житловому фонді України повинно бути установлено тільки будинкових і квартирних лічильників холодної та гарячої води близько 7,0 млн. шт., в результаті чого передбачається щорічно економити: питної води - 570 млн.куб.м.; теплової енергії - 16,3 млн.Гкал.; електроенергії - 700 млн.кВт.год, що є дуже істотним для економіки України.
Відповідно до Наказу Президента України № 1072/2000 від 14.09.2000 р. „Про програму інтеграції України до Європейського Союзу” і пункту 3 „Плану роботи щодо адаптації законодавства України до законодавства Європейського Союзу”, затвердженого Постановою КМУ № 354 від 10.04.2001 р. „Про затвердження плану дій щодо реалізації пріоритетних положень Програми інтеграції України до Європейського Союзу у 2001 році” було прийнято рішення про розроблення Технічних регламентів щодо підтвердження відповідності, метою яких є гармонізація нормативно-правових актів України у галузі підтвердження відповідності засобів вимірювальної техніки (ЗВТ), зокрема, ЗВТ витрати, нормативно-правовими актами ЄС.
Все це, а також те, що облік енергетичних ресурсів, включаючи воду, є важливою складовою енергетичної безпеки України, що й було підкреслено у посиланні Президента України до ВР України „Європейський вибір. Концептуальні засади стратегії економічного та соціального розвитку України на 2002 - 2011 роки”, робить тему дисертаційної роботи по створенню метрологічної системи в галузі забезпечення єдності вимірювання витрати рідини, яка б передбачала як сучасні тенденції, так і дозволяла надавати розвиток у майбутньому, своєчасною і актуальною.
Облік енергоносіїв та їх витрати базується на балансі кількості спожитої рідини і тому вирішення цього питання може бути здійснено тільки шляхом централізованого відтворення одиниць витрати і кількості рідини, тобто створенням сучасних державного еталона одиниць витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу, та повірочної схеми, яка б регламентувала передавання цих одиниць робочим еталонам, а за їх допомогою робочим ЗВТ витрати та кількості рідини. Причому, під рідиною, як правило, розглядається вода, оскільки повірка більшості ЗВТ, які застосовуються у паливно-енергетичному комплексі, на цей час здійснюється саме на воді.
Таким чином, висловлене вище дозволяє зробити висновок про те, що проблема забезпечення єдності вимірювання витрати рідини, включаючи всі її аспекти, від розробки відповідної державної повірочної схеми та створення державного еталона одиниць витрати рідини до розробки (гармонізації) відповідних організаційно-методичних нормативних документів з метрології (МДМ) є актуальною для України, а її вирішення розв'язує важливу науково-прикладну проблему.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є результатом досліджень, які здійснювалися під час виконання науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт у ННЦ „Інститут метрології” (ХДНДІМ до 2004 р.) щодо створення метрологічного забезпечення вимірювання витрати рідини в Україні відповідно до програми „Створення еталонної бази України на 1993 - 1997 р.” та актуалізованої програми „Створення еталонної бази України до 2006 р.”. Як відповідальний виконавець автор очолював виконання наступних держбюджетних науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт: „Розробка зразкової установки для метрологічного забезпечення вимірювань витрат рідин” (№ держреєстрації UA01006773P); „Створення зразкового електромагнітного витратоміра для метрологічного забезпечення вимірювань витрат рідин кл. точності 0,3” (№ держреєстрації 0193U033642); „Створення державного еталона одиниці об'ємної витрати рідини” (№ держреєстрації 0102U000292); „Розроблення міждержавного стандарту „Государственная система обеспечения единства измерений. Измерители скорости жидкостных потоков. Методы и средства поверки” (план міждержавної стандартизації на 1998 р., п. 02.1.008-96).
Згідно з тематичним планом ХДНДІМ автор був відповідальним виконавцем госпдоговірної роботи № 388 (1998 р.) „Створення електромагнітного перетворювача витрати рідини - ПРЕМ-1” (ОВО „Харківтеплоенерго”), а також - при розробленні державних стандартів за темами, які виконувалися у ННЦ «Інститут метрології» на протязі 2001-2007 років, а саме: «Гармонізація національних стандартів з міжнародними та європейськими»; «Розробка технічних регламентів (МІ 001, МІ-008, МІ-009)» (тема 06.04.00.10); «Розробка державних стандартів у сфері метрології» (тема 06.04.00.11); «Розроблення Програми перегляду чинних в Україні міждержавних стандартів (ГОСТ), розроблених до 1992 року та приведення їх у відповідність до Угоди про технічні бар'єри у торгівлі СОТ».
Мета і задачі дослідження полягають у розв'язанні важливої науково-прикладної проблеми забезпечення єдності вимірювання витрати рідини та належного її обліку шляхом створення сучасної системи відтворення та передачі одиниць витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, її впровадження у метрологічну практику України.
Для досягнення визначеної мети у роботі поставлено такі задачі:
на основі аналізу існуючих систем передачі одиниць витрати та кількості рідини від еталонів до робочих ЗВТ розробити нову організаційно-структурну модель єдиної повірочної схеми для засобів вимірювань як об'ємної та масової витрати, так і об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, а також методологію передачі відповідних одиниць від державного еталона до робочих ЗВТ з нормованими похибками, та впровадити її в витратометричну практику України;
визначити вимоги до метрологічних характеристик (МХ) та розробити відповідно до міждержавних норм і правил принципи побудови сучасного державного еталона одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу;
виконати дослідження гідродинамічних процесів у проточному тракті еталонних витратомірних установок, що дозволяють визначити фактори, вплив яких приводить до похибок відтворення витрати та кількості рідини, а також на основі теоретичних та експериментальних досліджень визначити параметри еталона, за якими ці похибки зводяться до прийнятного мінімуму;
удосконалити систему зважування рідини та пристрою перенаправлення потоку рідини еталонів одиниць витрати та кількості рідини з метою мінімізації їх впливу на похибку відтворення зазначених одиниць на основі проведення відповідних досліджень;
створити державний еталон одиниць об'ємної та масової витрати рідини, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу; провести дослідження МХ еталона, визначити бюджет похибок та невизначеність його вимірювань;
створити еталонні витратоміри рідини з похибкою вимірювання на рівні ± 0,2 % за рахунок розвитку електромагнітного методу вимірювання витрати рідини;
створити, атестувати та впровадити в метрологічну практику України сучасні робочі еталони - високоточні витратоміри, витратомірні установки та ЗВТ об'ємної витрати рідини, зокрема, для трубопроводів великих діаметрів;
розробити комплекс гармонізованих з європейськими МДМ, які б регламентували забезпечення єдності вимірювання витрати та кількості рідини в Україні.
Об'єктом дослідження є система забезпечення єдності вимірювання витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу.
Предметом дослідження є методологічні, організаційні та технічні аспекти метрологічного забезпечення єдності відтворення та передачі одиниць витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу.
Методи дослідження, що покладено в основу роботи є методи системного аналізу при вирішенні проблеми забезпечення єдності вимірювання витрати та кількості рідини; при створенні системи передачі одиниць витраті та кількості рідини, вирішенні задач синтезу державного еталона, робочих еталонів та робочих засобів вимірювання витрати, теоретичних узагальнень реалізовувалися методи досліджень, які базувалися на широко апробованих методах математичної статистики, фундаментальних положеннях математичного аналізу та фізики, теорії поля, механіки, гідродинаміки, магнітної гідродинаміки, теорії похибок вимірювання, моделювання та експериментальних досліджень.
Наукова новизна одержаних результатів:
запропоновано нову структурну модель єдиної повірочної схеми для засобів вимірювання як об'ємної і масової витрати, так і об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу;
вперше виконано теоретичні і експериментальні дослідження гідродинамічних пульсацій витрати рідини у проточному тракті еталонних витратомірних установок, які обумовлюють похибки відтворення витрати та об'єму рідини, і визначено конструктив еталона, за якими ці похибки зводяться до ± 0,015 %;
вирішено задачу уточнення параметрів пристрою перенаправлення потоку на основі результатів рішення відповідної задачі, яка описує його динаміку, що дозволило звести асиметрію руху пристрою до ± 0,003 с, а обумовлену цим похибку вимірювання об'єму і витрати рідини - до ± 0,001 %;
доведено, що для забезпечення невизначеності вимірювань об'єму та об'ємної витрати рідини, що виконуються національними еталонами, на рівні (0,02 - 0,04) %, застосовувати осередненні за часом значення густини вимірюваної рідини некоректно; необхідно вимірювати її з похибкою не більше ± (3·10-3 - 1·10-2) % при кожному відтворенні одиниць витрати;
вперше, на основі вирішення відповідної крайової магнітогідродинамічної задачі Неймана для рівняння Пуассона, визначено розподілення індукованого в каналі електромагнітного витратоміра (ЕМВ) електричного потенціалу при реальних епюрі швидкості і поля розсіювання його магнітної системи, що дозволило створити еталонні ЕМВ з похибкою вимірювання на рівні ± 0,1 %;
розроблено теоретичні засади створення робочих еталонів та ЗВТ витрати рідини на базі виконаних досліджень ЕМВ.
Практичне значення одержаних результатів полягають у наступному:
розроблено і впроваджено єдину повірочну схему для засобів вимірювання як об'ємної та масової витрати, так і об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, яка відповідає вимогам сьогодення та забезпечує розвиток витратометрії у майбутньому;
створено та впроваджено в метрологічну практику України державний єдиний первинний еталон одиниць масової та об'ємної витрати, маси та об'єму рідини, що протікає по трубопроводу, МХ якого находяться на рівні кращих аналогічних еталонів (стандартів) передових країн світу - з розширеною невизначеністю 0,02 %;
розроблено, атестовано та впроваджено в витратометрічну практику України робочі еталони ВЗУ-180 і ЕМВВ-2 та сучасні ЗВТ об'ємної витрати рідини ПРЕМ-1;
розроблено та гармонізовано з європейськими 18 стандартів і МДМ, які регламентують забезпечення єдності вимірювання витрати рідини в трубопроводах, зокрема: Технічний регламент (ТР) з підтвердження відповідності лічильників гарячої води (зареєстрований в Мінюсті України 11.11.2004 р. за № 1435/10034); ТР з підтвердження відповідності лічильників холодної води (зареєстрований в Мінюсті України 11.11.2004 р. за № 1436/10035); ТР з підтвердження відповідності лічильників води, розроблений відповідно до Додатку МІ-001 Директиви 2004/22/ЕС Європейського Парламенту та Ради ЄС на вимірювальні прилади від 31.03.2004 р.; ДСТУ 3954_2000 (ГОСТ 8.571-2000). Метрологія. Вимірювачі швидкості рідинних потоків. Методи та засоби повірки; ДСТУ 4403:2005. Метрологія. Державна повірочна схема для засобів вимірювання об'ємної та масової витрати рідини й об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу; ДСТУ ISO 6817:2006 Вимірювання витрати електропровідної рідини в закритих трубопроводах. Метод із застосуванням електромагнітних витратомірів; ДСТУ ISO 9104:2006 Вимірювання витрати рідини в закритих трубопроводах. Метод оцінювання характеристик електромагнітних витратомірів рідини, а також ряд методик калібрування (повірки) конкретних ЗВТ витрати.
Результати дисертаційної роботи використано: у ННЦ „Інститут метрології” при розробці та створенні державного первинного еталона одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, еталонного витратоміра ЕМВВ-2, еталонної проливної витратомірної установки ВЗУ-180, перетворювача витрати рідини електромагнітного ПРЕМ-1, міждержавного стандарту на методи та засоби повірки вимірювачів швидкості рідинних потоків, державного стандарту на повірочну схему для засобів вимірювання об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, а також ряду інших державних МДМ стосовно методик повірки ЗВТ витрати та виконання вимірювань витрати.
Особистий внесок здобувача. У дисертаційну роботу включено теоретичні положення і результати, одержані здобувачем особисто: розроблено теоретичні і прикладні основи створення системи забезпечення єдності вимірювання витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу; розроблено методологію побудови повірочної схеми для ЗВТ витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу; виконано теоретичні дослідження побудови основних вузлів державного еталона одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу; здійснено розвиток електромагнітного методу вимірювань, теоретичні розробки побудови еталонних витратомірів та проливних витратомірних установок.
Основні наукові положення та результати, що представлені в дисертації, отримані автором самостійно, а окремі розрахунки й результати експериментальних досліджень досягнуті у співавторстві з науковим консультантом та співробітниками за місцем роботи. Роботи [4, 7 - 12, 14 - 17, 20, 27, 35, 41] виконані здобувачем без співавторів.
В публікаціях, які написані у співавторстві, дисертанту належать:
в роботі [1] - формулювання задачі синтезу циліндричних МГД вимірювачів динамічних характеристик рідинних потоків та визначені їх оптимальні метрологічні параметри в залежності від поставленої витратометричної задачі;
в роботі [2] - розв'язання задачі залежності показів ЕМВ від фізико-хімічних властивостей вимірювального середовища, і, в першу чергу, від її електропровідності;
в роботі [3] - вирішення другої крайової задачі для рівняння Пуассона у щільному зазорі, яка визначає сигнал ЕМВ рідинної фази розшарованих газорідинних потоків;
в роботах [5, 31, 34] - розвиток методології забезпечення високоточного відтворення одиниць витрати, об'єму та маси рідини, на базі статичних витратомірних установок; визначення вимог, якім повинен відповідати еталон одиниць об'ємної та масової витрати рідини, та факторів, які визначають його МХ; дослідження МХ еталона, визначення бюджету його похибок та розширеної невизначеності;
в роботі [6] - аналіз МХ витратомірів та лічильників води, представлених в Україні, та визначення шляхів організації їх метрологічного забезпечення;
в роботах [13, 19, 29, 37] - обґрунтування та запропонування шляхів створення та реалізації концепції метрологічного забезпечення вимірювання та обліку споживання води в Україні;
в роботі [18] - запропоновано систему автоматизованої обробки і реєстрації одиниць витрати рідини, що відтворюються еталонними витратомірними установками;
в роботах [21, 39] - постановка та рішення задачі оптимізації магнітних систем ЕМВ;
в роботах [22, 23, 30, 45] - розробка методики повірки вимірювачів швидкості рідинних потоків;
в роботах [24, 32] - розробка методології побудови повірочної схеми для засобів вимірювання витрати та кількості рідини;
в роботах [25, 28] - вирішення теоретичних та практичних питань, що пов'язані з автоматизованою системою регулювання нормованих витрат в еталонах;
в роботі [26] - розробка програми та методики проведення метрологічної атестації робочого еталона одиниці витрати рідини;
в роботах [33, 36] - визначення шляхів і інструменту евроінтеграції України в галузі витратометрії;
в роботі [38] - постановка та проведення експериментальних досліджень впливу густини вимірюваної рідини на похибки відтворення одиниці об'ємної витрати в еталоні;
в роботах [40, 42, 43, 44] - постановка задачі оптимізації електромагнітних вимірювачів швидкості рідинних потоків.
Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на: 1-ої Української науково-технічної конференції “Метрологія в електроніці”, (ДНВО „Метрологія”, м. Харків, 1994 р.), конференції з міжнародною участю «Проблеми автоматизованого електропривода. Теорія і практика», (ХПІ, м. Харків, 1995 р.), Міжнародної науково-технічної конференції «Метрологія та вимірювальна техніка» (ДНВО „Метрологія”, ННЦ „Інститут метрології”, м. Харків, 1995, 1999, 2002, 2004, 2006 р.р.), Української науково-технічної конференції «Метрологія в геодезії» (ДНВО „Метрологія”, м. Харків, 1996 р.), 1-ої міжнародної науково-технічної конференцї «Метрологія в механіці - 98» (ДНВО „Метрологія”, м. Харків, 1998 р.), науково-практичної конференції „Проблеми обліку теплоти та води в Україні” (ДП „Укрметртестстандарт”, м. Київ, 2002, 2004, 2006 р.р.), науково-технічному семінарі „Невизначеність вимірювань: наукові, прикладні, нормативні і методологічні аспекти” (ХНУРЕ, м. Харків, 2007 р.), 17-ому національному симпозіумі з міжнародною участю «Метрологія і метрологічне забезпечення 2007» (Созопіль, Болгарія, 2007). У повному обсязі дисертаційна робота доповідалася на науково-технічній раді ННЦ „Інститут метрології”, м. Харків, 2007 р.
Публікації. Основні положення дисертації відображено в 45 публікаціях (з яких 15 одноосібних), у тому числі: 20 у фахових виданнях ВАК України, 1 патент, 2 ДСТУ, 1 КНД, 21 в трудах міжнародних та Українських конференцій.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із переліку умовних позначень і скорочень термінів, вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел та десяти додатків. Повний обсяг дисертації становить 433 сторінки та містить у собі 48 рисунків, 40 таблиць (із них 6 рисунків та 11 таблиць займають 12 окремих сторінок), список використаних джерел з 208 найменувань на 19 сторінках; 10 додатків на 103 сторінках.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та основні завдання досліджень, показано зв'язок дисертації з науковими програмами та планами, визначено об'єкт та предмет дослідження, наукову новизну, практичне значення та особистий внесок здобувача в одержані результати, подано відомості про їх апробацію та впровадження.
У першому розділі здійснено аналіз існуючого стану наукового, методологічного, технічного і нормативного забезпечення єдності вимірювань об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу; існуючих повірочних схем, які регламентують методи та способи відтворення та передачі одиниць витрати та кількості рідини; технічних засобів та їх МХ в порівнянні з характеристиками національних еталонів (стандартів) одиниць витрати води закордонних держав.
На підставі проведеного аналізу установлено, що:
- всі еталони, які забезпечували відтворення та передачу одиниць об'ємної та масової витрати рідини, після розпаду колишнього СРСР залишилися у Російської Федерації, що привело до того, що в Україні система передачі вищезазначених фізичних одиниць опинилася не забезпеченою;
- в наслідок цього в Україні відсутня єдина система метрологічного забезпечення вимірювання витрати та кількості рідини, що протікає по трубопроводу, яка б у повній мірі забезпечувала простежуваність передачі одиниць витрати;
- діючі до сьогодні повірочні схеми морально застарілі та не відповідають вимогам сьогодення, їх не можна розповсюдити на нові сучасні робочі еталони та ЗВТ витрати, особливо з високими МХ, які увійшли у витратомірну практику в останні роки;
- наявність декілька різних повірочних схем утрудняє належний облік витрати рідини, який здійснюється постачальником та споживачом, а також пристосування до якої-небудь з них нових багатофункціональних ЗВТ витрати, які одночасно можуть вимірювати як масову так й об'ємну витрату;
- існуючі до сьогодні в Україні витратомірні установки за своїми МХ характеристиками не дозволяють здійснити повірку новітніх ЗВТ витрати рідини, похибки яких менше ± 1,0 %.
Ситуація, яка склалася, вимагає створення в Україні сучасної системи забезпечення єдності вимірювання витрати рідини, яка повинна опиратися на сучасну повірочну схему та державний еталон, метрологічні та технічні характеристики якого повинні знаходитися на рівні характеристик національних еталонів (стандартів) розвинених країн, тобто його невизначеність повинна бути на рівні (0,02 - 0,05) %, і яка була би гармонізована з міжнародними нормами та правилами, повністю забезпечувала єдність вимірювання у цей галузі, дозволяла метрологічно забезпечувати впровадження у витратомірну практику високоточних ЗВТ і, як наслідок, реалізувати шляхи до інтеграції України у всесвітню економіку.
У другому розділі викладено результати досліджень, направлених на розробку нової державної повірочної схеми для засобів вимірювань витрати рідини, принципів її побудови, які спрямовані на досягнення єдності вимірювань витрати рідини в Україні, створення сучасної системи передачі розмірів одиниць витрати від державного еталона до робочих ЗВТ, створення відповідної системи підпорядкованості ЗВТ. Структурно таку систему викладено у вигляді повірочної схеми, яка набуває чинності як державна у відповідному стандарті, що регламентують механізм простежуваність передачі (traceability) одиниць фізичних величин.
До теперішнього часу в Україні існувало чотири стандарту на повірочні схеми, які окремо регламентували механізм передачі одиниць об'ємної та масової витрати, а також кількості рідини, що протікає по трубопроводу, від еталонів до робочіх ЗВТ, а саме:
ГОСТ 8.142-75. ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений массового расхода жидкости в диапазоне 1•10-3 - 2•103 кг/с;
ГОСТ 8.145-75. ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода жидкости в диапазоне 3•10-6 - 10 м3/с;
ГОСТ 8.374-80. ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений объемного расхода воды в диапазоне 2,8•10-8 - 2,8•10-2 м3/с;
ГОСТ 8.510-84. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений (счетчиков) объема жидкости, у частині лічильників води.
Аналіз цих стандартів показав, що ці схеми морально застарілі, не відповідають вимогам сьогодення та потребують ретельного перегляду. Це пов'язано з тим, що за останній час з'явився цілий парк сучасних ЗВТ витрати та кількості рідини з МХ та функціональними можливостями, які не передбачені у цих стандартах. Крім того, наявність 4-ох одночасно діючих повірочних схем в одному виді вимірювання явно не сприяє забезпеченню єдності вимірювань, так як ЗВТ витрати, що застосовуються споживачами, це в основному - лічильники, та постачальниками, відносилися до окремих повірочних схем, що приводить до розбіжностей при взаєморозрахунку. Разом з тим, в Україні був відсутній державний еталон одиниць витрати та кількості рідини, який повинен очолювати систему передачі зазначених одиниць, і його створення гостро стояло на порядку денному.
Визначено концепцію побудови нової повірочної схеми, яка базується на принципах відкритості та структуризації, що дозволило, по-перше, об'єднання всіх ЗВТ масової та об'ємної витрати і кількості рідини; по-друге, ввести еталон передавання, вторинний еталон та два розряду робочих еталонів; по-третє, врахувати нові еталонні і робочі ЗВТ, а також засоби повірки для забезпечення спадкоємності у цей галузі.
Згідно з цією концепцією розроблено єдину повірочну схему, яка охоплює всі ЗВТ витрати та кількості рідини воєдино та регламентує єдину систему передавання всіх цих фізичних одиниць від державного первинного еталона одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, до робочих ЗВТ.
При здійснені аналізу існуючих ЗВТ витрати та кількості рідини з урахуванням прогнозу розвитку цього виду вимірювання у майбутньому, а також опиту передових країн, було визначено необхідні МХ еталона:
- діапазони відтворення:
· об'ємної витрати рідини - від 2,810-4 м3/с до 2,810-2 м3/с,
· масово витрати рідини - від 2,810-1 кг/с до 28 кг/с,
· об'єму рідини - від 0,1 м3 до 3,0 м3,
· маси рідини - від 100,0 кг до 3000,0 кг,
- похибки відтворення:
· об'ємної та масової витрати рідини з середнім квадратичним відхиленням (СКВ) результату вимірювань (Sв), що не повинно перевищувати 210-5 при 10 незалежних спостереженнях. Невилучена систематична похибка (НСП, в) не повинна перевищувати 910-5;
· об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу, з Sв ? 210-5, в? 310-4.
Також були визначені МХ еталона-передавання, вторинного і робочих еталонів, встановлено методи передачі одиниць витрати з зазначенням їх похибок.
Для того, щоб нова повірочна схема набула статусу державної і стала легітимної в Україні, розроблено відповідний державний стандарт „Метрологія. Державна повірочна схема для засобів вимірювання об'ємної та масової витрати рідини, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу”, який був затверджений Наказом Держспоживстандарту України № 133 від 30.05.05 і який чинний з 1.10.2005 як ДСТУ 4403:2005.
Однак для того, щоб ця схема ефективно „запрацювала”, необхідно розробити як державний первинний еталон одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, так і сучасні робочі еталони для повірки високоточних ЗВТ витрати та самі робочі ЗВТ витрати.
Третій розділ присвячено розробленню основоположних принципів створення сучасного єдиного державного еталона одиниць об'ємної та масової витрати, об'єму та маси рідини, що протікає по трубопроводу.
Проведений аналіз еталонів одиниць витрати рідини провідних країн показав, що створенню такого еталона одиниць масової та об'ємної витрати рідини в найбільшій мірі відповідають статичні вагові установки з системою автоматичного регулювання (стабілізації) витрати.
Відтворення одиниць масової Qm [кг/с] та об'ємної Qv [м3/с] витрати рідини таким еталоном (їх середнього значення) здійснюється за допомогою безпосереднього зважування кількості рідини, що пройшла через вимірювальну ділянку еталона при стабілізованій витраті за фіксований відрізок часу ф [с].
Установлено, що для реалізації в еталоні статичного вагового методу з найвищою точністю, він повинен складатися, як мінімум, з комплексу наступних засобів вимірювальної техніки: комплексу засобів вимірювання кількості рідини в одиницях маси; пристрою перенаправлення потоку; вимірювача часових інтервалів та кліматичних параметрів; вимірювальної дільниці з запірною арматурою; модуля напірного (комплексу засобів створення, стабілізування та передачі потоку); пристрою регулювання витрати; комплексу засобів збереження робочої рідини; комплексу засобів зважування баку з робочої рідиною.
Визнано, що більш оптимальним рішенням для реалізації в еталоні методу зважування з потрібною точністю є виконання вимірювання маси рідини шляхом підвішування баку, що зважується, на прецензійному силовимірювальному тензорезисторному датчику розтягування (СТДР), в якості якого запропоновано використати прецизійні (Ultra Precision) електронні динамометри фірми Sartorius AG, Німеччина. Запропоновано використовувати три комплекту змінних динамометрів з номінальним навантаженням: 1000 кг, 2000 кг та 4000 кг, в залежності від відтворюваних еталоном витрат рідини, з похибкою вимірювання не більше ± 0,002 %.
Проведені експериментальні дослідження показали, що МХ пристроїв зважування не перевищують:
· иВ?2•10-4 та SВ?5•10-6 при вимірюванні маси рідини від 100 кг до 200 кг;
· иВ?2•10-4 та SВ?2•10-5 при вимірюванні маси рідини понад 300 кг.
Виходячи з принципу побудови еталона, одним з важливіших вузлів його блоку зважування рідини є пристрій перенаправлення (відхилення) потоку (ПП), який являє собою пересувний прилад, призначений для перенаправленя (відхилення) потоку рідини, що протікає по вимірювальній ділянці еталона через ЗВТ, якому передається одиниця, по черзі - в бак для збереження води або - у бак для зважування рідини, і навпаки.
Одним з основних вимог, що пред'являються до ПП - це його швидкодія (t < 0,1 c), симетричність руху.
Розроблено і реалізовано оригінальну конструкцію ПП у вигляді одноканального щільного насадка 1, поворот якого навколо горизонтальної вісі 2, що розмищена у центрі ваги заповненого водою насадка, відносно вертикального ножа 3, встановленого у гідравлічній центральній лінії ПП, (рис. 1), здійснюється за допомогою соленоїдів.
Перевагою запропонованої конструкції ПП є те, що насадок, який повертається, може мати невелику вагу та амплітуду руху.
Здійснено відповідні розрахунки насадка запропонованого ПП на основі визначення закону його руху (повороту) для двох випадків:
рух 1 - перенаправлення потоку рідини із баку для її зберігання до баку для її зважування.
рух 2 - перенаправлення потоку у зворотному напрямку.
Показано, що в ідеальному випадку (; ; ) рух насадка ПП в обох напрямках буде ідентичним і при постійної витраті рідини абсолютна похибка вимірювання, яка обумовлена функціонуванням ПП, буде визначатись не часом руху насадка, а ступенем його асиметрії дф =|ф1?ф2|, що дозволяє зменшити похибку вимірювання витрати рідини, не зменшуючи часу руху насадка ПП.
На основі розгляду гідродинамічних рівнянь витікання рідини через насадок ПП:
Qо=х·Sх,, та при ,
де Q0 - витрата рідини через насадок, м3; Sх=х·у - площа його нижнього перерізу, м2; x, y і Н - ширина, довжина та висота насадка, відповідно, м,
а також, враховуючи умови рівномірного надходження рідини із насадка до баків (Q ?Q о), тобто , рекомендацію ISO 4158 стосовно ширини плоского струменя рідини, що відхиляється, яка повинна перевищувати товщину струменя в (15-50) разів, і те, що через насадок повинно бути пропущено витрату Qmax=2,8·10-3 м3/с (10 м3/год), визначені його оптимальні геометричні параметри: х = 0,02 м, у = 0,3 м, Н = 0,3 м.
При аналізі переміщення насадка від його маси (рис. 3 а,), амплітуди (рис. 3 б) та часу руху, виконаного на основі рівняння (4), визначено оптимальні маса насадка ((т ? 3,5 кг) і амплітуда його переміщення (А = (2,2 - 2,3)·10-2 м); показано, що, при використанні реальних соленоїдів з характеристиками: струм в ланцюзі котушки - 3 А, напруга живлення 220 В, тягове зусилля ? 100 Н, розроблений насадок ПП повинен забезпечувати час руху близько 0,01 с (ф1 ? ф2 ~ 0,01 с).
Виконані експериментальні дослідження виготовленого у відповідності з отриманими результатами теоретичних досліджень ПП. При цьому досліджувалися: час руху насадка ПП від центральної гідравлічної лінії до її крайнього правого положення ф1 (потік води прямується до баку для її збереження) та навпаки - ф2, а також асиметрія його руху дф =| ф1 -ф2|.
Отримані результати повністю підтвердили рекомендації проведених теоретичних досліджень і показали, що асиметрія руху розробленого ПП при перенаправленні потоку рідини по абсолютній величіні не перевищує 0,004 с при СКВ результату вимірювань цієї величини, яке не перевищує ± 0,004 с, тобто дф ? 0,004 с.
Показано, що відтворення вимірювань і, як наслідок, похибка передачі одиниць витрати, залежить від ступеня гідродинамічної подібності потоку в тих перерізах вимірювальної ділянки еталона, в яких розміщуються ЗВТ витрати, яким передається одиниця, та вимагає при заданих числах Рейнольдса ідентичності профілю швидкості. Це в еталоні забезпечено належним виконанням його вимірювальної ділянки.
Однак у потоці рідини, який створюється у проточному тракті еталона, завжди присутня флуктуаційна складова, яка пов'язана з роботою насосів, ефектами зриву, турбулентним режимом течії рідини та іншими гідродинамічними процесами, яка впливає на структуру потоку і приводить до похибки вимірювання, елімінувати яку досить складно. Тому зменшення впливу флуктуаційної складової потоку було запропоновано зробити шляхом розробки високоточної та надійної системи автоматичного регулювання, яка б відтворювала і підтримувала номінальні значення нормованих витрат, а також пристроїв дискриминації пульсацій витрати у проточному тракті еталона. Визначено, що задачі створення нормованих витрат рідини більш всього відповідає система автоматичного регулювання на базі еталонних витратомірів, яка відтворює номінальні значення витрат. Розробки таких витратомірів присвячений розділ 4.
Задачу дискримінації флуктуацій вирішено за допомогою розробленого двохступеневого гідродинамічного фільтра (рис. 4) - аналога електричного RC-фільтра.
Оптимальний діаметра прохідного отвору діафрагми d та найбільш ефективний об'єм повітря у демпфіруючих ємкостях визначено на основі рівняння Борда, яке характеризує величину непоправних втрат тиску за діафрагмою виходячи зі сталої часу (с) ємкості та характерної швидкості руху рідини ( ? 2 м/с) в місці розміщення фільтра.
Для уникнення резонансу, відстань L між діафрагмою та демпфіруючими ємкостями повинна бути не більше 0,2 довжини хвилі найбільш інтенсивної пульсації у проточному тракті еталона, тобто , м, де с - швидкість звука у воді, м/с; f - частота пульсацій потоку, 1/с.
Проведені експериментальні дослідження ефективності розробленого фільтра (рис. 4). Фрагменти отриманих результатів приведені на рис. 5, на якому зображені „зняті” у реальному часі за допомогою робочого органа еталона - створеного електромагнітного витратоміра ЕМВВ-2 (розділ 4) практично без будь-якого осереднення (стала часу порядку 0,02 с) дані вимірювань витрати рідини (разом зі всіма її реальними пульсаціями) в робочій ділянці еталона при різних значеннях витрати.
Як показали результати виконаних досліджень, відносні величини пульсацій втирати рідини в проточному тракті еталона не перевищують ± 1,0 %, в той час, як без застосування розробленого фільтра вони були порядку ± 10,0 %.
Наступним важливим моментом у зниженні впливу пульсацій, що залишилися у проточному тракті еталона, було визначення оптимального часу осереднення - часу вимірювання витрати (1). Це пов'язано з тим, що потік рідини у будь-яких гідродинамічних установках завжди нестабільний і включає детерміновану та випадкову складові. У детермінованій складовій, як правило, може бути виділено періодичний процес, наявність якого і приводить до похибки ?нф=Qср?Q0, обумовленою несинфазністю вимірювання витрати у моменти початку та кінця інтервалу осереднення.
Не втрачаючи загальності, розглянуто випадок зміни витрати по гармонічному закону Q~=Qm·sin(щф+ц), при якому середнє за час інтегрування ф значення витрати та відносна похибка, яка обумовлена несинфазністю днф вимірювання витрати рідини.
На основі аналізу формули (7), як функції початкової фази пульсацій витрати, відносної амплітуди періодичної складової коливань витрати , колової частоти щ та часу інтегрування ф, установлено, що оптимальний час вимірювання витрати (мінімальний час осереднення при допустимої похибки вимірювання) складає біля 25 с, тобто ф ? 25 с.
Проведені експериментальні дослідження підтвердили висновки теоретичного аналізу і показали, що при ф ? 25 с остаточна гідродинамічна нестабільність потоку в проточному тракті еталона не перевищує ± 0,15 %, а СКВ результату вимірювань витрати рідини, що відтворюється еталоном, ? ± 0,015 %.
Запропонований в еталоні метод (1) вимагає визначення густини () рідини з похибкою порядку (0,01 - 0,02) %. Згідно класичного співвідношення густина рідини в процесі експлуатації еталона може бути визначена.
Для визначення дійсного значення варіацій с20 (8), а значить і похибки визначення с, було проведено експериментальні дослідження її величини у реальних умовах експлуатації еталона. Дослідження виконані на Вторинному еталоні одиниці маси (ВЕТУ 02-01-04-02) на протязі 2004 - 2007 років. Отримані значення густини води в вимірювальному баку еталона, приведені до нормальних умов, а також величини її абсолютних варіацій, представлені на рис. 6, де n - номер серії вимірювань.
Проведено аналіз результатів досліджень (рис. 6), за яким зроблено наступні висновки:
- середнє значення густини води, яка використовується у реальних умовах експлуатації державного первинного еталона України одиниць витрати рідини, зведене до нормальних умов, може бути прийнято рівним 998,495575 кг/м3 (тобто с20 = 998,495575 кг/м3);
- значення густини води у реальних умовах зведене до нормальних умов, у часі може змінюватися у досить широкому діапазоні - від 998,2498 кг/м3 до 988,6714 кг/м3, і навіть виходити за границі довірчих інтервалів виконаних сезонних вимірювань;
- відносна НСП визначення густини води при цьому може варіюватися в границях від 3,8·10-3 % до 1,9·10-2 %;
- для забезпечення невизначеності вимірювань об'єму та об'ємної витрати рідини, що виконуються національними еталонами, на рівні (0,02 - 0,04) % застосовувати осередненні за часом значення густини вимірюваної рідини некоректно; необхідно вимірювати її з високою точністю - похибкою не більше ± (3·10-3 - 1·10-2) %, при кожному відтворенні одиниці витрати.
Для забезпечення збору, зберігання та первинної обробки інформації, яка отримана від ЗВТ, що входять до складу еталона, було розроблено програму „Витрата”, яка дозволяє на основі результатів високоточних вимірювань с20 та реалізації відповідних функцій визначити в реальному масштабі часу величину одержуваної витрати.
Результати виконаних досліджень реалізовані у створеному державному первинному еталоні одиниць об'ємної витрати рідини в діапазоні від 2,8•10-4 м3/с до 2,8•10-2 м3/с, масової витрати рідини в діапазоні від 2,8•10-1 кг/с до 28 кг/с, об'єму рідини в діапазоні від 0,1 м3до 3,0 м3 та маси рідини в діапазоні від 100 кг до 3000 кг, що протікає по трубопроводу (ДЕТУ 03-04-04).
Проведені репрезентативні дослідження його МХ, на основі яких визначено бюджет похибок створеного еталону, представлений у таблиці 2.
У відповідності з результатами виконаних досліджень (таблиця 2) визначено НСП та СКВ створеного еталона при відтворенні одиниць масової та об'ємної витрати, маси та об'єму рідини, що протікає по трубопроводу, а також похибки передачі розмірів цих одиниць:
;;;;
; `
З метою гармонізації і міждержавного порівняння результатів вимірювань, що здійснюються на створеному еталоні, визначено розширена невизначеність результатів цих вимірювань:
- U = 0,02 % - при вимірюванні маси і об'єму рідини,
- U = 0,01 % - при вимірюванні масової та об'ємної витрати рідини.
Атестація створеного еталона за розробленою методикою та його функціонування на протязі 3-х років підтвердили високі метрологічні і експлуатаційні характеристики еталона, коректність розроблених і реалізованих у ньому положень та принципів побудови.
У четвертому розділі на основі аналізу сучасних високоточних методів та засобів вимірювання витрати рідини визначено шляхи створення високоточних витратомірів на основі електромагнітного методу - методу вимірювання електрорушійної сили (ЕРС) Е, що індукується у електропровідній рідині (у ? 10-3 См/м) при пересіченні нею магнітного поля перетворювача витрати (ПВ) електромагнітного витратоміра (ЕМВ).
У ЕМВ при вимірюванні витрати рідини з іонною провідністю для уникнення поляризації електродів застосовують перемінне магнітне поле, яке створюється електромагнітами. При живленні їх струмом промислової частоти f ЕРС, що пропорційна витраті E = B·D·v = 4·B·Q/р·D = 4·Bmax·Q·Sin2рft/рD, знімається з електродів ПВ і вимірюється у відповідному блоці вимірювання (БВ). Тут B=BmaxSin2рft - індукція магнітного поля; D - відстань між електродами, яка дорівнює внутрішньому діаметру трубопроводу; v та Q - середня швидкість та об'ємна витрата рідини.
Однак для того, щоб ЕМВ в повній мірі могли послужити базою для розробки як робочих еталонів витрати, так і робочого органу державного еталону одиниці витрати рідини, що створюється, треба було знайти шляхи, способи та заходи підвищення точності та чутливості, розширення діапазону вимірювань та т. ін. цих ЗВТ. Це досягнуто за рахунок оптимізації геометричних та конструктивних параметрів ЕМВ на основі рішення відповідної багатопараметричної задачі синтезу.
Розподіл електромагнітних та гідродинамічних характеристик в провідному середовищі, що рухається в магнітному полі, описується системою рівнянь, яка складається з трьох лінійних рівнянь електромагнітного поля (рівняння Максвела) і закону Ома, з одного боку
rotE=??B/?t,rotB=мj,divB=0,j=у{E+[VB]},
і рівняння нерозривності та рівняння руху - модифікованого рівняння Нав'є-Стокса, яке включає до себе члени електромагнітного походження, з іншого:
divсV=?с/?t,сdV/dt=?P+з?V+?зdivV+[jB],
де: Е - напруженість електричного поля, В/м; j - густина електричного струму, А/м2; м, у та з - магнітна проникність, питома електрична провідність та динамічний коефіцієнт в'язкості середовища, що рухається, відповідно, Гн/м, См/м, Па·с.
Наявність індукованих токів в середовищі, що рухається, може впливати не тільки на прикладене магнітне поле, а і може приводити до виникнення додаткових об'ємних сил, які, в принципі, здатні спотворювати епюру швидкостей у потоці. Величина цієї магнітогідродинамічної взаємодії визначається безрозмірним комплексом На2/Re, де На - число Гартмана, Re - число Рейнольдса. У реальних умовах, що розглядаються, На2/Re < 10-5 і впливом пондермоторних сил fe = [j·B] на епюру швидкостей у рівнянні Нав'є-Стокса свідомо можна знехтувати, тобто гідродинамічні характеристики магнітогідродинамічної течії, що досліджується, можна в повній мірі визначати на основі рішення системи рівнянь звичайної гідродинаміки.
Враховуючи те, що магнітне поле ПВ ЕМВ і індуковане електричне поле потенційні (, ), система рівнянь магнітної гідродинаміки (9), (10) в умовах, що розглядаються.
Виходячи з непровідності (jn = 0) внутрішній поверхні каналу ПВ ЕМВ, а також враховуючи те, що швидкість в'язкій рідини із-за прилипання на цієї поверхні дорівнює нулю, тобто v|Г = 0, згідно з законом Ома (9), можуть бути прийняті наступні граничні умови:
Таким чином, задача о розподіленні індукованого електричного поля у середовищі з іонною провідністю, що рухається у магнітному полі ПВ ЕМВ, полягає у рішенні рівняння Пуассона для електричного та рівняння Лапласа для магнітного потенціалів (11) за відповідних граничних умов (12). Розподіл же швидкостей у гідродинамічної задачі, яка розглядається, визначається відповідними співвідношеннями класичної гідродинаміки.
Сигналом ЕМВ є різність потенціалів, що знімається з електродів його ПВ, яка визначається роботою, здійсненою силами поля при переміщені заряду від одного електрода до іншого. Показано, що, оскільки індуковане електричне поле потенційно (11) і робота по переміщенню заряду не залежить від форми шляху, який з'єднує електроди Е1 та Е2 ПВ, прийнятний контур інтегрування L може проходити по внутрішній поверхні каналу ПВ від Е1 та Е2, де [v·B]L=0, і сигнал ЕМВ представимо у вигляді:
,
де dl - елемент контуру інтегрування L, що з'єднує електроди Е1 та Е2 ПВ ЕМВ.
На основі аналізу електричної моделі ЕМВ (13) визначено залежність його показів від фізико-хімічних властивостей вимірюваної рідини. Показано, що із збільшенням вхідного опору ЕМВ похибка вимірювань різко зменшується, і коли вхідний опір ЕМВ перевищує опір рідини у між електродному проміжку у 5102 разів, похибка вимірювань, яка обумовлена варіаціями фізико-хімічних властивостей вимірюваної рідини, вже не буде перевищувати 0,13 %. Встановлено, що вхідний опір БВ ЕМВ, який розробляється, повинен бути не менше, ніж 100 МОм.
Показано, що похибка вимірювань ЕМР, яка обумовлена варіаціями електричної провідністю вимірюваної рідини у реальних умовах (у 400 мкСм/см), не буде перевищувати 1,2 %, носить систематичний характер і може бути усунена при калібруванні ЕМВ в умовах експлуатації.
Для забезпечення цих досліджень спільно з кафедрою хімії Харківського національного університету були проведені дослідження фізико-хімічних властивостей мережної води у Харкові, за якими було встановлено, що її електрична провідність складає від 400 мкСм/см до 860 мкСм/см.
Подобные документы
Огляд лічильників та методів вимірювання витрати рідини. Закон електромагнітної індукції М. Фарадея. Метрологічні характеристики лічильника. Можливості застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні вимірювального приладу електромагнітного типу.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 15.01.2015Історія розвитку науки про забезпечення єдності вимірів, проблема оптимального вибору фізичних величин і одиниць. Основні поняття і категорії метрології, терміни і визначення. Виміри механічних величин; особливості вимірювання в'язкості в різних умовах.
курсовая работа [95,6 K], добавлен 24.01.2011Метрологічне забезпечення, інформація, вимірювання, метрологія: визначення і взаємозв’язок. Системи фізичних величин і одиниць вимірювань. Визначення, основні елементи і підготовка процесу вимірювання. Вибір фізичної моделі об’єкта вимірювання.
реферат [147,4 K], добавлен 14.01.2009Опис основних елементів та структурна схема САК заданого технологічного параметра. Розрахунок вихідного сигналу та графік його статичної характеристики в заданому діапазоні зміни технологічного параметра. Розрахунок сумарних похибок вимірювання.
курсовая работа [227,0 K], добавлен 23.12.2013Метрологія як наука, сфери практичного використання, роль і значення. Система забезпечення єдності вимірювань, нормативно-правові засади даного процесу. Відносини у сфері метрології та метрологічної діяльності, напрямки та принципи їх регулювання.
презентация [252,6 K], добавлен 17.05.2014Розрахунок довжини гідролінії, розмірів гідроциліндра та необхідної витрати рідини. Вибір дроселя, фільтра. Гідравлічний розрахунок трубопроводів з урахуванням допустимих швидкостей. Визначення втрат тиску в гідросистемі. Необхідний тиск насоса.
курсовая работа [102,9 K], добавлен 08.01.2012Вибір робочої рідини. Швидкість переміщення поршня. Потужність гідроприводу. Вибір тиску робочої рідини. Подача насосної станції. Частота обертання вала насоса. Розрахунок гідроциліндра, гідророзподільника та трубопроводів. Розрахунок втрат тиску.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 31.01.2014Витратомір як прилад, що вимірює витрату речовини, що проходить через переріз трубопроводу в одиницю часу. Класифікація та різновиди даних приладів, їх відмінні особливості та функціонал. Порівняльна характеристика різних витратомірів. Вторинні прилади.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.04.2012Вивчення конструкції і принципу дії витратоміра змінного перепаду тиску та тахометричного турбінного лічильника кількості води. Особливості роботи та точності виміру витрат ультразвуковим портативним витратоміром – лічильником рідини марки "Взлет – ПР".
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 29.10.2010Системи розподілення газу, норми споживання, річні та погодинні витрати газу окремими споживачами, режими споживання, місця розташування та продуктивність газорегуляторних пунктів. Сучасні системи газопостачання природним газом міст, областей, селищ.
дипломная работа [276,7 K], добавлен 11.12.2015
