Если измерительный канал плотности включает более одного измерительного преобразователя, то неопределенность рассчитывают по формуле
, (10.28)
где n — число измерительных преобразователей;
— неопределенность, вносимая i-м измерительным преобразователем.
Если к показаниям плотномера вводят поправку (см. 6.4.1.7), то сумму в формуле (10.28) дополняют неопределенностью поправки, определяемой в соответствии с 10.1.6, пренебрегая при этом методической неопределенностью поправки.
Если плотность среды определяют косвенным методом, то неопределенность устанавливают согласно нормативному документу, который регламентирует применяемый метод расчета.
Допускается, если иное не оговорено в нормативных документах, неопределенность рассчитывать по формулам:
- при определении плотности через р и T
, (10.29)
|
где — |
неопределенность, приписываемая уравнению, применяемому для расчета плотности среды (значения приводят в соответствующих нормативных документах, устанавливающих методы косвенного расчета плотности); |
|
T, р — |
коэффициенты чувствительности, определяемые в соответствии с 10.1.6 (для жидкостей значение р может быть принято равным нулю); |
- при определении плотности через фактор сжимаемости Z
, (10.30)
где — неопределенность фактора сжимаемости среды;
- при расчете плотности через коэффициент сжимаемости K
, (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 i-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 xдi — диапазон шкалы измерения i-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
- ГОСТ 8.586.2 (подпункт 5.3.3.3) —для диафрагм;
- ГОСТ 8.586.3 (подпункт5.1.7.3)—для сопел ИСА1932;
- ГОСТ 8.586.3 (подпункт 5.3.5.3) — для сопел Вентури.
10.3.12 Относительную стандартную неопределенность принимают равной 1/2 значения , которое определяют в соответствии с ГОСТ 8.586.2 (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 р, р и Т.
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 у возникает дополнительная неопределенность , обусловленная дискретизацией ее аналогового сигнала у() во времени .
10.4.2.1 Неопределенность рассчитывают по формуле
, (10.37)
|
где вк — |
время интервала (например, сутки), которое показал вычислитель расхода и количества среды; |
|
э — |
время, определенное с помощью СИ, применяемого для проверки установки интервала времени вычислителя; |
|
— |
интервал опроса измерительных преобразователей; |
|
n — |
число опросов измерительных преобразователей за время э. |
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 yi — значение величины у в i-й точке на интервале (к - н) с шагом дискретизации .
Неопределенность геометрически суммируют с неопределенностью результата измерения величины у, а именно: р, р, t, и с.
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 у, подлежащей планиметрированию, а именно р, р и Т.
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 у, подлежащей планиметрированию, а именно р, р и Т.
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 D(p), D(p) и D(Т) — |
относительные дисперсии величин, соответственно р, р и Т, которые находят в соответствии с [5] по формулам: |
; ; ,
|
где , и — |
средние значения, соответственно р, р и Т за интервал времени планиметрирования (к - н); |
|
DА(p), DА(p) и DА(Т) — |
абсолютные дисперсии величин, соответственно р, р и Т, в интервале времени планиметрирования (к - н). |
Оценку значений относительной дисперсии величин допускается рассчитывать по формуле
, (10.42)
|
где уmax и уmin — |
соответственно максимальное и минимальное значение величины у за интервал времени планиметрирования (к - н). |
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 у, 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 у. Вторая частная производная, входящая в формулу (10.43), может быть рассчитана по формуле
, (10.44)
где q1 — расход при уmax; q2 — расход при (уmax + уmin)/2; q3 — расход при уmin.
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, с.
10.4.5 Конкретные уравнения расчета относительных суммарных стандартных неопределенностей , , и , соответственно массы m, объема V в рабочих условиях и объема Vc, приведенного к стандартным условиям, определяют в соответствии с конкретными формулами расчета количества среды.
Например, неопределенность рассчитывают по формулам:
- в случае зависимости и с, и применения вычислителя
(10.45)
,
- в случае зависимости и с 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 с, 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 ГОСТ 8.417:
Па = 105 бар = 1,01972 · 105 = 7,50064 · 103 мм рт. ст. = 1,01972 · 101 мм вод. ст.;
бар = 105 Па = 1,01972 = 7,50064 · 102 мм рт. ст. = 1,01972 · 104 мм вод. ст.;
= 9,80665 · 104 Па = 9,80665 · 101 бар = 7,3556 · 102 мм рт. ст. = 104 мм вод. ст.;
мм рт. ст. = 1,3332 · 102 Па =1,3332 · 103 бар= 1,3595 · 103 = 1,3595 · 10 мм вод. ст.;
мм вод. ст. = 9,80665 Па = 9,80665 · 105 бар = 104 = 7,3556 · 102 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 · 104 = 9,80665 Па · с = 9,80665 · 10 ;
= 3600 = 3,5304 · 104 Па · с = 3,5304 · 105 ;
Па · с = 1,01972 101 = 2,8325 · 105 = 10 ;
= 1,01972 · 102 = 2,8325 · 106 = 101 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 (p', р', , , ', , , ), то их необходимо перевести в единицы SI (р, р, d20, D20, , qm, qV, qc) 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 kр и kр — |
переводные коэффициенты для единиц, соответственно, давления и перепада давления, значения которых приведены в таблице А.1; |
|
kd — |
переводной коэффициент для единиц диаметра отверстия СУ при температуре 20 °С. Если значение задано в мм, то kd = 0,001 м/мм; |
|
kD — |
переводной коэффициент для единиц внутреннего диаметра ИТ при температуре 20 °С. Если значение задано в мм, то kD = 0,001 м/мм; |
|
k — |
переводной коэффициент для единиц динамической вязкости. Если значение ' задано в кгс · с/м2, то k = 9,80665 Па · с/(кгс · с/м2); |
|
kqm — |
переводной коэффициент для единиц массового расхода, значения которого приведены в таблице А.2; |
|
kq — |
переводной коэффициент для единиц объемного расхода в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям, значения которого представлены в таблице А.3. |
