Измерение расхода пара
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
?.
.
Т.к. рассчитанное число Рейнольдса > для данного модуля m = 0.5, то расчет продолжаем дальше.
.8. Определяем наибольший перепад давления в сужающем устройстве для кольцевых, сильфонных и мембранных дифманометров по формуле:
1.9. Определяем поправочный множитель по формуле:
.
1.10. Подсчитываем отношение
.
.11. Определяем поправочный множитель по формуле:
1.12. Подсчитываем (с четырьмя значащими цифрами) искомое значение d20 диаметра отверстия сужающего устройства при 20 С:
; .
.13. Для поплавковых дифманометров, заполненных ртутью, над которой находится газ плотностью 14 кг/м3, или маслом, над которым находится газ плотностью 0,9 кг/м3, а также для кольцевых, колокольных, сильфонных и мембранных дифманометров определяем объемный расход соответствующий наибольшему перепаду давления
.
2. Чертеж сужающего устройства и схема соединительных линий при измерении расхода пара
L = 0.604*d20; l = 0.304*d20;l1 = 1.5* d20;l2 = 0.3* d20; r1 = 0.2* d20;2 = 0.333*d20.
L = 0.604* = 85.734 мм;
l2 = 0.3* = 42.58 мм;
r1 = 0.2* = 28.388 мм;
l = 0.304* = 43.15 мм;
r2=0.333* =47.267 мм;1 = 1.5* = 212.9169 мм.
Рисунок 1
Схема соединительных линий при измерении расхода пара (дифманометр расположен выше сужающего устройства)
- сужающее устройство;
- уравнительный сосуд;
- дифманометр;
- вентиль;
- отстойный сосуд;
- газосборник;
- продувочный вентиль.
Расчет погрешности измерения расхода (Q0) водяного пара, по трем каналам
3. Канал измерения разности давления (ДД)
3.1 Выбор датчика разности давления
Датчики давления предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра - давления избыточного, разрежения, давления - разрежения, разности давлений, гидростатического (уровня) в стандартный токовый сигнал дистанционной передачи.
Датчики Метран-43 предназначены для преобразования давления рабочих сред: жидкостей, газа и пара.
Датчики имеют как обыкновенное, так и взрывоопасное исполнение.
Выбираем датчик разности давления
Наименование датчикамодельPmax, кПаPminРяд пределов Измерения по ГОСТ 22520, кПаАПМП, МП1М-43Ф-ДД3494-036301602525, 40 ,60, 100, 160, 250, 400, 630
Рассчитываем погрешность для данного датчика:
-Основная погрешность ;
-Дополнительная погрешность, вызванная воздействием вибрации, не превышает значений , определяемых формулой:
,
где - максимальный верхний предел измерений для данной модели датчика ();
- давление настройки модели ().
.
-Дополнительная погрешность датчика , вызванная изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10 0С, не превышает значений, определяемых формулами в зависимости от электронного преобразователя:
,
где - принимает значение: для датчиков со значением , равным 0,25.
.
-После воздействия предельных температур изменение значения выходного сигнала датчика не должно превышать значений , определяемого формулой:
,
где - абсолютное значение предела допускаемой основной погрешности ().
.
-Определяем суммарную погрешность для данного датчика
3.2 Выбор образцового сопротивления
Выбор образцового сопротивления необходимо для преобразования выходного сигнала датчика разности давления (I = 20 мА) в напряжение U, соответствующее стандартному ряду для АЦП. Следовательно, необходимо подобрать образцовое сопротивление таким образом, чтобы U = В.
Рассчитываем номинальную мощность:
Данное сопротивление выбираем из справочника, равное С2-13:
-Номинальное сопротивление 249 Ом;
-Номинальная мощность 0,25 Вт;
-Допускаемые отклонения .
3.3 Выбор аналогового коммутатора
Выбираем аналоговый коммутатор типа Ф240, имеющий погрешность передачи измерительного сигнала 0,025 %.
Данный коммутатор предназначен для коммутирования напряжения постоянного тока в диапазоне от 50 мВ до 180 В при токе до 100 мА.
3.4 Выбор аналога-цифрового преобразователя (АЦП)
АЦП предназначен для преобразования постоянного напряжения или тока в цифровой код.
Выбираем АЦП типа К1108ПВ2, имеющий следующие основные характеристики:
-Диапазон входного напряжения - от 0 до 5 В;
-Число разрядов - 12;
Основная погрешность преобразователя 0.2%
3.5 Расчет статических номинальных метрологических характеристик (МХ) измерительного канала (ИК)
,
где - номинальная статическая функция преобразования ИК;
а - начальное смещение;
А - чувствительность.
;
Вычислим чувствительности для каждого элемента данного измерительного канала:
- Чувствительность ДД вычисляем следующим образом:
Чувствительность промежуточного звена : ;
Чувствительность АК: ;
- Чувствительность АЦП:
Т.к. принимаем 12-ти разрядный АЦП, значит 5В=4096ед,
тогда
Теперь можем вычислить :
;
;
Подставим полученные значения в формулу номинальной статической функции преобразовани