Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы (1240837), страница 110
Текст из файла (страница 110)
14-7-7, б), Соединительные линии с разделительными сосудами, Если при измерении расхода среды ее свойства или условия эксплуатации ие позволяют присоединять дифманометр к сужающему устройству -указанными выше способами, то в соединительные линии включают разделительные сосуды. Разделительные сосуды должны устанав- Рис. 14-7-7. Схема соединительных линий при измерении расхода газа с устшювхой дифманометрз выше (а) и ниже (б) сужаощего устройства. à — сумаивцее устройство: я — продувочный вентиль (устанавливаетсв при необходнмостии 3 — аапорный вентиль; б — вентиль дли продувки линии; б — дифлтанометр; б— продувочный вентиль дополнительный; 7 — отстойный со.
суд с продувочным вентилем. лизаться в соединительных линиях как можно ближе к сужающему устройству. На рис. 14-7-8, а показана схема соединительных линий с разделительными сосудами при измерении расхода жидкости, плотность которой меньше плотности разделительной жидкости, а на рис. 14-7-8, б — при измерении расхода жидкости, плотность которой больше плотности разделительной жидкости.
На рис. 14-7-9 показана схема соединительных линий с разделительными сосудамн при измерении расхода газа. На втой схеме дифманометр расположен ниже сужающего устройства; дифманометр можно установить и выше сужающего устройства. Уровни разделительной жидкости в сосудах должны быть одина- ковыми при нулевом перепаде давления. Разделительную жидкость необходимо подбирать таким образом, чтобы она химически не взаимодействовала с измеряемой средой, не смешивалась с ней, в также не давала отложений и не воздействовала на материал раздеЛнтельных сосудов, соединительных линий и внутренней полости дифманометра. В качестве разделительной жидкости применяют воду, легкие минеральные масла, глицерин, водоглицериновые смеси, дибутилфталат, этиленгликоль, водоэтиленгликолевые смеси и другие жидкости..
а) Рис. 14-7-8. Схема соединительных линий с разделительными сосудами при изиереаии расхода жидкости, плотность которой меньше (а) и больше (б) плотности разделительной жидкости. à — сужеющее устрайстао; 2 — аапорный еентель; 3 — рааделительный сосуд; 4 — контрольный еентиль: Б — яспомогательный аеитиль; 6 — продуаоеиый вентиль; 7 — диф- маиометр; 8 — гаеосаорник с аеитилем для продуаки. Применение разделительных сосудов вследствие изменений уровней жидкости в них при колебаниях перепада давления связано С возникновением дополнительной погрешности в измерении расХода. Лля снижения этой погрешности диаметр, мм, вертикальных разделительных сосудов согласно Правилам 28-64 (611 должен удовлетворять следующим условиям: :-,' йля поплавковых дифманометров где Р, н )'.),„— внутренний диаметр соответственно поплавкового Н' сменного сосуда дифманометра, мм; рр — плотность раздели- тельной жидкости при давлении рх и температуре разделительных сосудов, кг/м', р' — плотность измеряемой среды при давлении рх и температуре разделительных сосудов„кг/мв; Рр — плотность Рабочей жидкости дифманометра, кг/м".
Для кольцевых дифманометров Х) З:27 ~/ Р', (14-7-5) Рр Рр. ы где Р— площадь радиального сечения кольца дифманометра, ммв. Для сильфо нного дифманометра (без силовой компенсации) Вр ~ 0,77)о 'з, (14-7-6) О/тн где О, — эффективный диаметр сильфоиа, мм; стРн — пРедельный номинальный перепад давления дифманометра, кгс/м', )с — перемещение дна Рнс. 14-У-З. Схема соединитель- сильфона, соответствУющее веРхнему ных линий с разделительными пределу измерений дифманометра, мм.
сосудаыи при измерении расхода Знак перед скобкой под корнем в приведенных выше неравенствах . ный сосуд; 4 — контрольный вви- ЧИСЛИтЕЛя дробя бЫЛО ПОЛОЖИТЕЛЬ- тиль; а — вспомогательный вентиль; и — продувочный вентиль; НЫМ. у — д ф р. ' При измерении расхода мембран- ными дифманометрами и сильфонными дифманометрами с силовой компенсацией влияние разделительных сосудов пренебрежимо мало.
14-8. Погрешности измерения расхода Измерение расхода вещества по перепаду давления в сужающем устройстве относится к виду косвенных измерений. При измерении расхода жидкостей, газов и пара по перепаду давления в сужающем устройстве следует учитывать неизбежные погрешности при определении отдельных величин, входящих в уравнения расхода (14-6-1), (14-6-2), (14-6-10) и (14-6-12), так как общая погрешность измерения расхода слагается из погрешностей этих величин. Прежде чем рассматривать применяемый способ определения погрешности измерения расхода, необходимо обратить внимание на то, что уравнения расхода содержат две группы величин, а именно: величины, которые были найдены путем обработки большого числа измерений, и величины, измеряемые, как правилот однократно или определяемые по справочным данным.
К первой группе относятся величины сс, а и К. Для этих величин, найденных путем обработки большого числа измерений, известны средние квадратические и предельные'погрешности и их доверительные вероятности. Следует указать, что для них справедлив рассмотренный выше закон сложения средних погрешностей. Ко второй группе относятся величины Лр, 1„р„п', ч> и р, которые >цениваются основной допускаемой погрешностью, зависящей от класса точности применяемого прибора, или наибольшей (максимальной) погрешностью табличных данных. Величины р„и йь опредеаяемь>е по справочным табличным данным, относятся также ко >торой группе, так как они могут быть оценены только максимальюй погрешностью.
Доверительная вероятность погрешностей вели>ив, отнесенных ко второй группе, неизвестна. Указанное деление величин на две группы не может служить >боснованием к применению для оценки точности измеренного расхода закона сложения средних погрешностей при косвенном изме>енин в строгом его понимании. В качестве такого обоснования правила 28-64 делают допущение, >то основная допустимая погрешность, определяемая классом точи>сти применяемого прибора, и максимальная погрешность величин, «аходимые по справочным данным, равны удвоенной средней квад>атическай (предельной) погрешности, для которой доверительная >ероятность составляет 95%.
Следует отметить, что принятое в 7равилах 28-64 допущение нельзя считать достаточно обоснованным, Ниже рассматривается рекомендуемый Правилами 28-64 способ щенки погрешности измерения расхода. Предельная относительная погрешность измерения расхода 6о >авиа: 6о = 2по+ 6„ (14-8-1) де оп = средняя квадратическая относительная погрешность изме>ения расхода, %; 6, — погрешность, учитывающая влияние уменьиения длины прямого участка трубопровода перед сужающим устройством или за ним„оД ($ 14-7). Предельная относительная погрешность измерения расхода, >тнесенная к верхнему пределу измерений дифманометра (комплекта) 1,.„равна: Р»о+6,) >з (14-8 2) 0в.
и де Я = измеренный расход. Средняя квадратическая относительная погрешность измерения >асхода показывающим дифманометром или вторичным прибором, >аботающим в комплекте с ним, подсчитывается по формуле по=)/ пх+пе+4пз+о>ар+ 40о. (1488) При принятых допусках на диаметр цилиндрического отверстия '>ужающего устройства ($14-2) погрешностью 4о~ согласно 1611 можно пренебречь ввиду ее малости по сравнению с остальными слагаемыми. В этом случае формула (14-8-3) принимает вид: п~= ~/ и'+о,'+ о' — + — 4 ° 1 (14-8-4) где а — средняя квадратическая относительная погрешность коэффициента расхода, %; ае — средняя квадратическая относительная погрешность поправочного множителя иа расширение измеряемой среды, %; и„,— — средняя квадратическая относительная погреш- рй 000 0 .
й1 йг 0,0 0,4 .0Д 40 йГ Рис. !4-8-1. Средняя квадратическая погрешность ис- ходного коаффицнента расхода диафрагм. 0 Ц1 0,2 0,0 0,4 Ю,з 0,0 0,7 Рис. 14-8-2. Средняя квадратическая погрешность поправочного множителя на шероховатость Аш дая диа- фрагм. ность показаний (записи) по шкале (диаграмме) дифманометра (комплекта) при измерении расхода 1~ в % по расходу; ор — средняя квадратическая относительная погрешность значения плотности измеряемой среды, %.
Далее рассмотрим определение погрешностей отдельных величин, входящих в уравнение расхода. Погрешность коэфФициента расхода Средняя квадратическая относительная погрешность коэффициента расхода вычисляется 'по формулам: для диафрагм ( ")н + (б~)о; (14-8-5) для сопл и сопл Вентури (14-8-6) бо —— 5,25 и а,т 82 5,5 5,4 55 85 о,у Рнс. 14-8-3. Средняя нвадратнческая погрешность поправочного множители на неостроту входной кромки диафрагмы л„. ега пуз 115 Цгэ з 41 42 42 5,4 45 45 Рнс. 14-8-4.
Средняя квадратическая погрешность нсходного коэффнднента расхода сопл н сопл Вентури. Для диафрагм средние квадратические относительные погрешности б,, ба и ба соотаетсйвенно исходного коэффициента Расхода а~ ш ан хе, поправочного множителя на шероховатость трубопровода й и поправочного множителя на неостроту входной кромки А„приведены на рис. 14-8-1 — 14-8-3.
Для сопл и сопл Вентури значения б, н ар приведены на рис. 14-8-4 и !4-8-5. Значение (а )р, == 0,15% учитывает неточность поправки й~ (14-3-6) на влияние числа Рейнольдса или погрешность от пренебрежения этой поправкой. Если при расходе, равном Йео > Кео„, то погрешность (ос)яс с(с в„„ не учитывается. Значение (а )о учитывает по- 5,15 грешность определения а„, обус- ,Ф ловленную отклонением действичч тельного диаметра трубопровода от 555 номинального ($ 14-7), и равно: 400 (о,)р = 0,3 —.