Формулы для расчета неопределенности расхода

Конкретные формулы для расчета относительной суммарной неопределенности u¢ _q расхода определяются конкретными уравнениями расчета расхода.

Неопределенность расхода среды рассчитывают по формулам:

-при измерении массового или объемного расхода жидкости

; (4.21)

- при измерении объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, в случае независимости r и r_с (например, r определяют с помощью плотномера)

; (4.22)

- при измерении объемного расхода газа, приведенного к стандартным условиям, в случае зависимости r и r_с

, (4.23)

где u’^* _r - относительная стандартная неопределенность плотности, которую рассчитывают без учета u’ _rс, так как неопределенность измерений расхода, вызванная неопределенностью результата измерений r_с, учтена в формуле (4.23) членом 0,25 u’ _rс.

Составляющие неопределенности расхода

Неопределенность коэффициента истечения с учетом влияющих факторов определяют по формуле:

, (4.24)

где - определяют согласно

- 5.3.3.1 ГОСТ 8.586.2 - для диафрагм;

- 5.1.7.1 ГОСТ 8.586.3 - для сопел ИСА1932;

- 5.2.7.1 ГОСТ 8.586.3 - для эллипсных сопел;

- 5.3.5.1 ГОСТ 8.586.3 - для сопел Вентури;

- 5.7 ГОСТ 8.586.4 - для труб Вентури;

- составляющая неопределенности коэффициента истечения, которая обусловлена сокращением длины прямолинейных участков и определяется в соответствии с разделом 6 ГОСТ 8.586.2, ГОСТ 8.586.3, ГОСТ 8.586.4;

- составляющая неопределенности коэффициента истечения, которая обусловлена сокращением длины прямолинейных участков между СУ и гильзой термометра;

- определяют в соответствии с 6.5.3 ГОСТ 8.586.2 (эксцентричность);

U’_h - определяют в соответствии с 6.4.4 ГОСТ 8.586.2 (уступ).

Значение u’_d принимают равным 0,02%, а u’_D - равным 0,1%.

Неопределенность коэффициента расширения рассчитывают по формуле:

, (4.25)

где значения U’_e0 вычисляют согласно

- 5.3.3.2 ГОСТ 8.586.1 - для диафрагм;

- 5.1.7.2 ГОСТ 8.586.3 - для сопел ИСА 1932;

- 5.2.7.2 ГОСТ 8.586.3 - для эллипсных сопел;

- 5.3.5.2 ГОСТ 8.586.3 - для сопел Вентури;

- 5.8 ГОСТ 8.586.4 - для труб Вентури.

Неопределенность результата измерения Dр выполняют по формуле:

, (4.26)

где n – количество последовательно соединенных измерительных преобразователей или измерительных приборов, используемых для измерения перепада давления;

- коэффициент чувствительности i-ого измерительного преобразователя или измерительного прибора перепада давления;

– неопределенность, вносимая i-тым измерительным преобразователем или измерительным прибором перепада давления с учетом дополнительных составляющих неопределенностей.

Значения коэффициентов в зависимости от функции преобразования измерительного преобразователя или измерительного прибора и их порядкового номера в последовательно соединенной цепи приведены в таблице 7.

Таблица 4.1 – Значение коэффициентов чувствительности для расчета составляющих неопределенности перепада давления

n	Функции преобразования прибора
1-го	2-го	3-го
	Линейная	Линейная	-			-
	Линейная	Квадратичная	-			-
	Квадратичная	Линейная	-			-
	Линейная	Линейная	Линейная
	Линейная	Линейная	Квадратичная
	Линейная	Квадратичная	Линейная
	Квадратичная	Линейная	Линейная

В соответствии с таблицей 4.1, например, для случая комплекта, состоящего из преобразователя разности давлений и регистрирующего прибора с линейными функциями преобразования, а также корневого планиметра, формула (4.26) примет вид:

, (4.27)

где , и - составляющие неопределенности, обусловленные первым, вторым преобразователями и планиметром, соответственно.

Неопределенность результата измерения абсолютного давления рассчитывают по формуле:

- при применении преобразователей абсолютного давления

, (4.28)

- при применении преобразователей избыточного давления

, (4.29)

где n – количество последовательно соединенных измерительных преобразователей или измерительных приборов, используемых для измерения давления;

– неопределенность, вносимая i-тым измерительным преобразователем или измерительным прибором давления с учетом дополнительных составляющих неопределенности;

- неопределенность результата измерения атмосферного давления с учетом дополнительных составляющих неопределенности.

Неопределенность результата измерения температуры среды рассчитывают по формуле:

, (4.30)

где n – количество последовательно соединенных измерительных преобразователей или измерительных приборов, используемых для измерения температуры;

u_yi – стандартная неопределенность, вносимая i-ым измерительным преобразователем или измерительным прибором температуры с учетом дополнительных составляющих неопределенности (0,5Dу).

Значение при условии измерения r_с с помощью плотномера определяют по формуле:

, (4.31)

где D r_c – абсолютная погрешность плотномера.

Если в измерительном канале плотности применяют более одного измерительного преобразователя, каждый из которых вносит известную неопределенность u’_rci в результат измерения, то неопределенность u’_rc определяют по формуле:

, (4.32)

где n - количество измерительных преобразователей в канале измерения плотности r_с.

При условии расчета r_с методом косвенных измерений, неопределенность u’_rс определяют согласно требований нормативных документов, регламентирующих примененный метод расчета.

В случае определения r_с по компонентному составу среды допускается, если иное не оговорено нормативными документами, неопределенность u’_rс определять по формуле:

, (4.33)

где u’_хі – неопределенность результата определения концентрации i-ого компонента;

n_х - количество компонентов в газовой смеси.

Если плотность r в рабочих условиях измеряют с помощью плотномера, то неопределенность u’_r определяют по формуле:

, (4.34)

где D r – абсолютная погрешность плотномера.

Если в измерительном канале плотности применяется более одного измерительного преобразователя, то неопределенность u’_r находят, как

, (4.35)

где n - количество измерительных преобразователей;

u’_ri – неопределенность, вносимая i- ым измерительным преобразователем.

Если плотность среды определяют косвенным методом, то неопределенность u’_r устанавливают согласно нормативному документу, который регламентирует примененный метод расчета.

Допускается, если иное не оговорено нормативными документами, неопределенность u’_r определять по формулам:

- при определении плотности через р и T

, (4.36)

где - неопределенность, приписываемая уравнению, применяемому для расчета плотности среды (значения приводятся в соответствующих нормативных документах, устанавливающих методы косвенного расчета плотности);

, -коэффициенты чувствительности (для жидкостей значение может быть принято равным нулю);

- при определении плотности через фактор сжимаемости Z

(4.37)

где - неопределенность фактора сжимаемости среды;

- при расчете плотности через коэффициент сжимаемости K

, (4.38)

где - неопределенность коэффициента сжимаемости среды.

Составляющую неопределенность , приведенную в формуле (4.23), рассчитывают по формуле:

. (4.39)

Неопределенность показателя адиабаты газа определяют на основе неопределенности, приписываемой справочным данным, взятым из соответствующих нормативных документов, устанавливающих методы косвенного расчета показателя адиабаты среды.

Неопределенность содержания i-ого компонента смеси u’_хi определяют в соответствии с нормативными документами, которые устанавливают методы и СИ компонентного состава среды.

При известной приведенной основной погрешности применяемого СИ компонентного состава среды неопределенность u’_xі определяют по формуле:

, (4.40)

где x_ді - диапазон шкалы измерения i-того компонента.

Если известно значение стандартной неопределенности , то относительную стандартную неопределенность u’_xі определяют по формуле:

. (4.41)

Неопределенность u’_Кш принимают равной ½ значения U’_Кш, которое вычисляют согласно

- 5.3.3.3 ГОСТ 8.586.2 - для диафрагм;

- 5.1.7.3 ГОСТ 8.586.3 - для сопел ИСА 1932;

- 5.3.5.3 ГОСТ 8.586.3 - для сопел Вентури.

Неопределенность u’_Кп принимают равной ½ значения U’_Кп, которое определяют в соответствии с 5.3.3.4 ГОСТ 8.586.2.

При применении вычислительных устройств необходимо в относительной суммарной стандартной неопределенности расхода учитывать неопределенность, вносимую вычислительным устройством u’_Кq,

Эту неопределенность устанавливается по паспортным данным вычислителя.

Составляющую неопределенности расхода u’_Кq учитывают как дополнительную составляющую.

. (4.42)

Дата добавления: 2014-01-07