Страница 8: ГОСТ 8.586.5-2005. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств (часть 5) (42320)

- при определении плотности через фактор сжимаемости

, (10.30)

где - неопределенность фактора сжимаемости среды;

- при расчете плотности через коэффициент сжимаемости

, (10.31)

где - неопределенность коэффициента сжимаемости среды.

Составляющую неопределенности , приведенную в формуле (10.16), рассчитывают по формуле

. (10.32)

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

10.3.10 Неопределенность содержания -го компонента смеси 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 рассчитывают по формуле

, (10.33)

где - диапазон шкалы измерения -го компонента.

Если известно значение стандартной неопределенности , то относительную стандартную неопределенность рассчитывают по формуле

. (10.34)

10.3.11 Относительную стандартную неопределенность принимают равной 1/2 значения , которое вычисляют согласно

- #M12291 1200047567ГОСТ 8.586.2#S (подпункт 5.3.3.3) - для диафрагм;

- #M12291 1200047568ГОСТ 8.586.3#S (подпункт 5.1.7.3) - для сопел ИСА 1932;

- #M12291 1200047568ГОСТ 8.586.3#S (подпункт 5.3.5.3) - для сопел Вентури.

10.3.12 Относительную стандартную неопределенность принимают равной 1/2 значения , которое определяют в соответствии с #M12291 1200047567ГОСТ 8.586.2#S (подпункт 5.3.3.4).

10.3.13 При применении вычислительных устройств при расчете относительной суммарной стандартной неопределенности расхода необходимо учитывать неопределенность, обусловленную вычислительным устройством .

Эту неопределенность устанавливают по паспортным данным вычислителя.

Составляющую неопределенности расхода учитывают как дополнительную составляющую в формулах (10.13)-(10.16). В этом случае, например, формула (10.16) с учетом формулы (10.32) примет вид:

(10.35)

В случае применения измерительных комплексов (СИ, для которых погрешность нормирована с учетом погрешностей вычислителя и СИ параметров потока среды) неопределенности , и принимают равными нулю и не учитывают при расчете неопределенностей , , . При этом формула (10.35), например, примет вид:

, (10.36)

где - составляющая неопределенности результата измерений расхода, вносимая измерительным комплексом с учетом составляющих неопределенностей результатов измерения , и .

10.4 Оценка неопределенности результатов определения количества среды

10.4.1 Список составляющих суммарной неопределенности результата определения количества среды включает неопределенности, имеющие место при определении расхода, и ряд дополнительных составляющих неопределенностей, обусловленных интегрированием уравнений расхода.

10.4.2 При применении вычислительных устройств учитывают неопределенность результата определения интервала времени , в течение которого рассчитывают количество среды.

Кроме того, при измерении величины возникает дополнительная неопределенность , обусловленная дискретизацией ее аналогового сигнала во времени .

10.4.2.1 Неопределенность рассчитывают по формуле

, (10.37)

где - время интервала (например, сутки), которое показал вычислитель расхода и количества среды;

- время, определенное с помощью СИ, применяемого для проверки установки интервала времени вычислителя;

- интервал опроса измерительных преобразователей;

- число опросов измерительных преобразователей за время .

Неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности результата измерения расхода, приведенными в формулах (10.13)-(10.16), (10.35) и (10.36).

10.4.2.2 Неопределенность для каждой измеряемой величины рассчитывают по формуле

, (10.38)

где - значение величины в -й точке на интервале () с шагом дискретизации .

Неопределенность геометрически суммируют с неопределенностью результата измерения величины , а именно: , , , и .

Неопределенность может быть оценена после проведения измерений, поэтому ее учет возможен только в реальных условиях эксплуатации. Если 1 с, то значение допускается принимать равным нулю.

10.4.3 При расчете количества среды по результатам планиметрирования диаграмм или показаниям интегрирующих устройств учитывают для каждой измеряемой и регистрируемой величины следующие дополнительные составляющие:

- неопределенность результата планиметрирования;

- неопределенность хода диаграммы;

- неопределенность результата определения среднего значения расхода за заданный интервал времени, обусловленная усреднением величины.

10.4.3.1 Неопределенность устанавливают по эксплуатационной документации применяемых планиметров с использованием соответствующих формул, приведенных в 10.1.3.

Неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности измерения величины , подлежащей планиметрированию, а именно , и .

10.4.3.2 Неопределенность устанавливают по эксплуатационной документации применяемых средств регистрации величин с применением соответствующих формул, приведенных в 10.1.3.

Неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности результатов измерения величины , подлежащей планиметрированию, а именно , и .

10.4.3.3 При применении средних значений , и в расчете количества среды возникают неопределенности, соответственно , и , которые рассчитывают по формулам:

; (10.39)

; (10.40)

, (10.41)

где , и - относительные дисперсии величин, соответственно , и , которые находят в соответствии с [5] по формулам:

; ; ,

где , и - средние значения, соответственно , и за интервал времени планиметрирования ();

, и - абсолютные дисперсии величин, соответственно , и , в интервале времени планиметрирования ().

Оценку значений относительной дисперсии величин допускается рассчитывать по формуле

, (10.42)

где и - соответственно максимальное и минимальное значение величины за интервал времени планиметрирования ().

Если для расчета количества среды применяются средние значения и , получаемые при применении корневого планиметра, то неопределенности, соответственно и , равны нулю.

Если известны нижнее и верхнее значения диапазона изменения величины , то составляющая неопределенности расхода, обусловленная заменой величины, входящей нелинейно в формулы расхода его средним значением, может быть рассчитана по формуле

, (10.43)

где - вторая частная производная функции расхода по . Вторая частная производная, входящая в формулу (10.43), может быть рассчитана по формуле

, (10.44)

где - расход при ; - расход при ; - расход при .

Если неопределенность менее 0,05%, то данной неопределенностью пренебрегают. Если условие не выполняется, то эту неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности результата определения количества среды.

10.4.4 Если величина принята за условно-постоянную величину, то относительную стандартную неопределенность результата определения данной величины рассчитывают по формуле (10.3).

Данную неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности результата измерения величины, например, .

10.4.5 Конкретные уравнения расчета относительных суммарных стандартных неопределенностей , и , соответственно массы , объема в рабочих условиях и объема , приведенного к стандартным условиям, определяют в соответствии с конкретными формулами расчета количества среды.

Например, неопределенность рассчитывают по формулам:

- в случае зависимости и , и применения вычислителя

(10.45)

- в случае зависимости и и применения измерительного комплекса [см. также формулу (10.36)]

(10.46)

При определении количества среды путем планиметрирования диаграмм неопределенность результата определения количества среды, например в случае зависимости и , рассчитывают по формуле:

(10.47)

Приложение А

(справочное)

Соотношение между единицами теплофизических величин

А.1 При выполнении расчетов, связанных с переводом единиц давления или перепада давления из одной системы в другую, используют соотношения, полученные в соответствии с #M12291 1200031406ГОСТ 8.417#S:

Па=10 бар=1,01972·10=7,50064·10 мм рт.ст.=1,01972·10 мм вод. ст.;

бар=10 Па=1,01972 =7,50064·10 мм рт.ст.=1,01972·10 мм вод.ст.;

=9,80665·10 Па=9,80665·10 бар=7,3556·10 мм рт.ст.=10 мм вод.ст.;

мм рт.ст.=1,3332·10 Па=1,3332·10 бар=1,3595·10 =1,3595·10 мм вод.ст.;

мм вод.ст.=9,80665 Па =9,80665·10 бар=10 =7,3556·10 мм рт.ст.

А.2 Значения динамической вязкости рассчитывают по известным значениям плотности среды и ее кинематической вязкости по формуле

. (A.1)

При выполнении расчетов, связанных с переводом единиц динамической вязкости из одной системы в другую, используют соотношения:

=2,7778·10 =9,80665 Па·с=9,80665·10 ;

=3600 =3,5304·10 Па·с=3,5304·10 ;

Па·с =1,01972·10 =2,8325·10 =10 ;

=1,01972·10 =2,8325·10 =10 Па·с.

А.3 Формулы, приведенные в настоящем стандарте, представлены для исходных величин в единицах SI.

Если исходные величины заданы в других единицах, отличных от SI (, , , , , , , ), то их необходимо перевести в единицы SI (, , , , , , , ) согласно формулам:

- для давления

; (А.2)

- для перепада давления

; (А.3)

- для диаметра отверстия СУ при температуре 20 °С

; (A.4)

- для внутреннего диаметра ИТ при температуре 20 °С

; (A.5)

- для динамической вязкости

; (А.6)

- для массового расхода

; (A.7)

- для объемного расхода в рабочих условиях

; (A.8)

- для объемного расхода, приведенного к стандартным условиям,

, (А.9)

где и - переводные коэффициенты для единиц, соответственно, давления и перепада давления, значения которых приведены в таблице А.1;

- переводной коэффициент для единиц диаметра отверстия СУ при температуре 20 °С. Если значение задано в мм, то 0,001 м/мм;

- переводной коэффициент для единиц внутреннего диаметра ИТ при температуре 20 °С. Если значение задано в мм, то 0,001 м/мм;

- переводной коэффициент для единиц динамической вязкости. Если значение задано в кгс·с/м, то 9,80665 Па·с/(кгс·с/м);

- переводной коэффициент для единиц массового расхода, значения которого приведены в таблице А.2;

- переводной коэффициент для единиц объемного расхода в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям, значения которого представлены в таблице А.3.

Таблица А.1 - Значения переводных коэффициентов для единиц давления и перепада давления

Таблица А.2 - Значения переводного коэффициента для единиц массового расхода

Таблица А.3 - Значения переводного коэффициента для единиц объемного расхода в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям

Приложение Б

(обязательное)

Зависимости, используемые при расчете расхода

и количества сухой части влажного газа

Массовый расход сухой части влажного газа рассчитывают по формуле

, (Б.1)

где - массовый расход влажного газа;

- абсолютная влажность газа, выраженная массой водяного пара (в кг) в 1 м влажного газа при рабочих условиях;

- плотность влажного газа при рабочих условиях.

Массовый расход влажного газа рассчитывают по формуле