6.3 Поверочная схема средств измерения массового расхода

ГОСТ 8.142 «Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений массового расхода жидкости в диапазоне 1·10^-3 ÷ 2·10³ кг/с». Стандарт начал действовать в 1975 г., но до сих пор не устарел.

В поверочную схему для средств измерения массового расхода входят следующие средства измерений:

- государственный первичный эталон массового расхода жидкости;

- вторичные эталоны;

- образцовые средства;

- рабочие средства измерений.

Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:

- аппаратуры для измерений количества жидкости в единицах массы;

- аппаратуры для измерений интервала усреднения;

- быстродействующего переключателя потока жидкости;

- напорной системы (системы передачи и стабилизации потока);

- устройства регулирования расхода;

- системы хранения рабочей среды;

- испытательного трубопровода с запорной арматурой;

- пульта управления.

Диапазон усредненных значений массового расхода жидкости, воспроизводимых эталоном, составляет 15 ÷ 35 кг/с при среднем квадратическим отклонением результата измерений S₀ не более 1,5·10^-4 и систематической погрешностью θ не более 1,6·10^-4.

Государственный первичный эталон применяют для передачи единицы массового расхода жидкости рабочим (вторичным) эталонам. В качестве вторичных эталонов применяют наборы расходомеров жидкости с отклонениями результатов многократных измерений от расхода первичного эталона не более, чем на 2· 10^-4.

Слова «передает единицу массового расхода» означают, что вторичные эталоны устанавливают последовательно в один трубопровод, массовый расход в котором задается первичным эталоном. При постоянной величине расхода (в пределах погрешности первичного эталона) многократно снимают показания вторичных эталонов. Средней величине расхода вторичных эталонов приписывают значение, установленное в трубопроводе первичным эталоном.

С рабочими эталонами сличают образцовые расходомеры с пределом допускаемых относительных погрешностей δ измерения расхода от 0,1 до 1,5%.

Рабочие средства измерений должны иметь относительную погрешность измерений от 0,25 до 5 %. Для подтверждения метрологических характеристик рабочих средств измерений массового расхода должны применяться образцовые средства с относительной погрешностью не более 0,3 от паспортного значения относительной погрешности рабочего средства.

Все данные по поверочной схеме объединяются в один рисунок (приложение к ГОСТу). Поверочная схема для средств измерения массового расхода жидкости приведена на рисунке 6.1.

Приведенные примеры поверочных схем дают общее представление насколько непростой является задача корректной передачи единицы физической величины рабочим средствам измерений.

7 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ

7.1 ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ

Как неоднократно подчеркивалось ранее, результаты измерений позволяют вести технологические процессы с заданными параметрами: открыть вентиль на трубе подачи холодной воды, если измеритель температуры показывает недопустимый рост температуры в мощном турбогенераторе или, наоборот, прикрыть вентиль подачи горючего газа в топку котла, если уменьшился отбор горячей воды на отопление жилья (расходомер показал уменьшение расхода).

Однако можно поступить более рационально, а именно – исключить человека (диспетчера, оператора) из технологического процесса, освободить его от рутинного утомительного (а часто просто невыполнимого в силу физиологии человека) труда. Как в этом случае должны выглядеть процедуры поддержания параметров технологического, например, процесса? Во-первых, должны быть заданы характеристики объекта, параметры которого предполагается регулировать; во – вторых, задан закон регулирования; в – третьих, указаны допустимые динамические и статические погрешности регулирования; в – четвертых, задаются параметры возмущающих факторов (помех) в системе регулирования.

Далее производят синтез из отдельных узлов, блоков и устройств системы, выполняющей поддержание заданных параметров объекта регулирования по заданному алгоритму с заданными пределами допустимой погрешности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Российская метрологическая энциклопедия. С-Пб.: «Лики России», 2001 – 840 с.

2. Золотаревский С.Ю. Опыт NIST по изучению измерительных потребностей современных инновационных технологий. «Законодательная и прикладная метрология» 2007г. № 6.

3. РГМ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. МЕТРОЛОГИЯ. Основные термины и определения

4. Шлыков Г.П. Уравнения процессов измерения. «Измерительная техника», 2008, № 4.

5. ГОСТ 8.417-2002. Единицы величин.

6. Анцыферов С.С., Голубь Б.И. Общая теория измерений. М.: «Горячая линия – Телеком», 2007 – 176 с.

7. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: «Энергоатомиздат», 1985 – 248 с.

8. МИ 1317-2004. ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.

9. Электрические измерения неэлектрических величин. Под ред. проф. Новицкого П.В. Л.: «Энергия», 1975 – 576 с.

10. Хоровец П., Хилл У. Искусство схемотехники. В 3 томах. Т.2. М.: Мир, 1993 – 371 с.

11. Каплан Б.Ю. Физические основы получения информации. В 2 частях. Часть 1. М.: МГУПИ, 2008 - 124 с.

12. Кузнецов Б.Ф. Стохастические модели и методы анализа информационно-измерительных систем АСУ ТП. Ангарск: АГТА, 2007-192 с.

13. Федеральный закон №102 – ФЗ от 26 июня 2008г. «Об обеспечении единства измерений».

14. ГОСТ 8.021 – 2005. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массы.