Измерение расхода пара
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
я ИК:
3.6 Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешности
Так как все компоненты данного канала измерения заданы своей случайной погрешностью, то систематическая составляющая погрешности в канале измерения отсутствует.
Проведем расчет, чтобы убедиться в достоверности вышесказанного:
В,b - случайные составляющие погрешности. Следовательно, B=0, b=0
Вычисляем вспомогательные величины:
Входная величина X=DP=0,4 кПа
при i = 0,1,2..N-1;
при i = 0,1,2..N-1;
т.к Gk-составляющая систематической погрешности.
;
;
; - общая крутизна ошибки математического ожидания.
;
;
Из расчета видно, что систематическая составляющая в данном канале отсутствует.
3.7 Расчет предела допускаемого значения СКО случайной составляющей погрешности ИК
,
где N - количество компонентов в ИК, N=4;
[0..q] - диапазон изменения входного сигнала;
- предел допускаемого значения систематической составляющей погрешности компонента,
Вычисляем вспомогательные величины:
; ; при i=1,2..N;
при i=2,3..N;
;
;
;
;
при i=1,2..N;
;
;
;
при i=1,2..N;
= = 1
=
= =
;
при j>i+1.
т.к. - предел допускаемого значения систематической составляющей погрешности компонента равен 0, то большинство членов входящих в состав формулы не учитываются, т.к. так же равны 0.
4. Канал измерения избыточного давления (ДИ)
4.1 Выбор датчика избыточного давления
Наименование датчикамодельPmax, МПаPminРяд пределов Измерения по ГОСТ 22520, МПаАПМП, МП1М-43-ДИ3163164,01,01.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.0, 10, 16
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
,
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
4.2 Выбор образцового сопротивления
Выбор образцового сопротивления производим аналогично как в первом канале.
Преобразуем выходной сигнал датчика избыточного давления (I = 20 мА) в напряжение U = В, соответствующее стандартному ряду для АЦП.
Рассчитываем образцовое сопротивление:
Вычисляем номинальную мощность:
Данное сопротивление выбираем из справочника, равное С2-13:
-Номинальное сопротивление 249 Ом;
-Номинальная мощность 0,25 Вт;
-Допускаемые отклонения .
4.3 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 ДИ 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 преобразования ИК:
4.4 Расчет систематической составляющей погрешности ИК и среднеквадратического отклонения (СКО) систематической составляющей погрешности
Так как все компоненты данного канала измерения заданы своей случайной погрешностью, то систематическая составляющая погрешности в канале измерения отсутствует.
Проведем расчет, чтобы убедиться в достоверности вышесказанного:
В,b - случайные составляющие погрешности. Следовательно, B=0, b=0
Вычисляем вспомогательные величины:
Входная величина X=DP=0,4 кПа
при i = 0,1,2..N-1;
при i = 0,1,2..N-1;
т.к Gk-составляющая систематической погрешности.
;
;
; - общая крутизна ошибки математического ожидания.
;
;
Из расчета видно, что систематическая составляющая в данном канале отсутствует.
.5 Расчет предела допускаемого значения СКО случайной составляющей погрешности ИК
,
где N - количество компонентов в ИК, N=4;
[0..q] - диапазон изменения входного сигнала;
- предел допускаемого значения систематической составляющей погрешности компонента,
Вычисляем вспомогательные величины:
; ; при i=1,2..N;
при i=2,3..N;
;
;
;
;
при i=1,2..N;
;
;
;
при i=1,2..N;
= = 1
=
= =
;