Дані градуювальник випробувань витратомірної діафрагми

Номер випробування	Показання дифманометра, мм			Показання резервуарного рівноміра, мм		Показання секундоміра, с		Примітка
	рекомен-доване	фактичне		почат-кове	кінце-ве	початкове	кінце-ве
	Н.	К.
	hр	hн	hк	Нн	Нк	Zн	Zк
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	50±10
2	90±10
3	130±10
4	170±10
5	210±10
6	260±10
7	250±10
8	210±10
9	170±10
10	130±10
11	90±10
12	50±10

Для переходу до гідравлічним режимам № 2-12 необхідно встановити рекомендовані показання дифманометра шляхом поперемінного відкривання (режими № 2-6) або закриванням (режими 7-12) вентилів 14 та 12 зі зміною показань дифманометра при кожному відкривають (закривання) не більше ніж на 20 мм.

Методика вимірювання

Після встановлення гідравлічного режиму необхідно провести робочий цикл випробування діафрагми та зняти показання вимірювальних приладів.

Показання Н_н та Н_к резервуарного рівноміру записують один раз для всіх режимів досліджень по заздалегідь встановленим міткам на шкалі рівнеміра.

Показання Н_н беруть по рівню нижньої відмітки, Н_к – по верхній.

Показання h_н h_к відраховують на шкалі дифманометра по рівню рідини в U- подібний трубці. Показання h_н знімають на початку циклу кожного досліду, h_к - по закінченні того ж циклу. Величини h_н h_к повинні мати близькі числові значення (відрізнятися не більш ніж на 3 мм). В супротивному випадку дослідження необхідно повторити.

Показання Zн Zк секундоміра знімають на протязі циклу робочого дослідження діафрагми. Для виходу на робочий цикл резервуар опорожняють (повність або частково – до рівня нижче відмітки Н_н), встановлюють рекомендований для даного дослідження режим, закривають вентиль 15, після чого ведуть візуальне спостереження за підвищенням рівня води в резервуарі. В момент досягнення водою в трубці рівнеміра відмітки Н_н знімаються показання Z (або включаться секундомер з відліком часу від «нуля»). В момент коли вода сягає відмітки Н_к знімають показання Z_к (або зупиняють секундомір та записують його показання).

Обробка результатів вимірювань

Для експериментального визначення градуювальної характеристики діафрагми у формі залежності (5.1) необхідно вирахувати за даними досліджень значення величини G та ΔP по формулах:

, i= 1,2…12, (5.7)

ΔP_i = K_p · 2h_i · g · (ρ_Б - _В) , I = 1,2…,12 (5.8)

де K_G K_p - постійні коефіцієнти, які залежать від вибору одиниць, V – об’єм води в резервуарі між відмітками Н_н та Н_к ; ρ_Б , _В - густина відповідно води та спирту ;

- середнє показання дифманометра за час дослідження; g = 9,81 м/с² – прискорення вільного падіння ; i - номер випробування.

Для циліндричного резервуару

, (5.9)

де d – внутрішній діаметр резервуару.

При виборі одиниць: G_м - к кілограмах на годину; Δ P – в Паскалях; ρ - кілограмах на кубічний метр; Z - в секундах; d, h, H в міліметрах, отримаємо:

, (5.10)

ΔP_i = 2 · 10^-3 · h_i · q · (ρ_Б - _В) , (5.11)

При розрахунках по (5.10), (5.11) приймаємо d = 242 мм; ρ_в = 998 кг/м³ при t= 20 С.

Дані обчислень зводяться в таблицю 5.2.

Таблиця 5.2

Залежність витрат від перепадів тиску

номер випробування	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Р,Па
G, кг/год.

На основі експериментальної залежності G_i = f (ΔP_i), i = 1,2,…,12, яка показана в табл.. 5.2, необхідно побудувати апроксимуюча теоретичну модель у формі рівняння (5.5) при мінімальному середньому квадратичному відхиленні. Така апроксимація виконується методами математичної статистики із застосуванням регресивного аналізу, які приведені в [5].

Апроксимуюча модель (5.5) називається моделлю регресії . Задача зводиться до визначення множника К для лінійної регресії виду (5.5) та обчислення середнього квадрата помилки. Розрахункові формули мають вид:

, (5.12)

, (5.13)

де m - число пар отриманих експериментально (ΔР_i G_i) , використаних для обчислення параметрів К₁ та σ₁ окремо для першого ряду дослідів з послідовно зростаючими витратами, а потім визначити К₁₁ та σ₁₁ для другого ряду досліджень з послідовно знижуючими витратами .

Для полегшення обчислень параметрів регресії рекомендовано скористатися типовими програмами статистичних розрахунків на мікрокалькуляторах.

Шляхом прямих обчислень по моделі регресії

, (5.14)

, (5.15)

знайти розрахункові значення G_i для приведених в табл.5.3. значень ΔР_i

Таблиця 5.3.

Залежність G_i =f (ΔР_i ), вирахована по моделі регресії

ΔРi, Па	50	60	70	80	90	100	120	140	160	180	200	220	240	260
Gi, кг/год

По даним табл. 5.3. побудувати графік моделі регресії та показати з метою порівняння експериментально отримані точки (ΔР_i G_i) в випробуваннях №1-6 за даними 24абл.. 5.3.

Контрольні запитання

1.Перерахуйте основні групи приладів для виміру витрати води.

2.Яка конструкція швидкісних лічильників?

3.Яким способом може створюватись перепад тиску в трубопроводах і які конструкції використовуються з такою метою?

4.Як залежить об’ємна витрата води від перепаду тиску на звужуючому пристрої?

5.Що вимірюють диференціальними манометрами і які чутливі елементи в них застосовуються?

Вимоги до звіту

Звіт повинен містить короткий виклад мети та задачі лабораторної роботи та відображати результати градуювальник випробовувань діафрагми. Дані випробовувань та результати їх обробки повинні бути представлені в табл.. 5.1-5.3, а також оформлені графічно на масштабно-координатному папері шляхом нанесення точок по даним вимірювання в випробовуваннях № 1-6 та побудовою графіка моделі регресії по даним табл. 5.3.

Список літератури до лабораторної роботи №5

1.Андронов И.В. Измерение расхода жидкостей и газов. –М.: Энергоиздат,

1981.-88с.

5.Иванова Г.М. и др. Технические измерения и приборы. Учебник для Вузов,- М.: Энергоатомиздат, 1984.-232 с.

3. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными суживающими устройствами РД-50-213-80.- М.: Изд-во стандартов, 1982.- 312 с.

4.Альбом графиков к правилам измерения расхода жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами.- М.: Изд-во стандартов, 1964-148 с.

5.Математическая статистика. Учебник / В.М.Иванова.- М.: Высш.шк. 1981.-371 с.