где ufoq—составляющая неопределенности результата измерений расхода, вносимая измерительным комплексом с учетом составляющих неопределенностей результатов измерения Др, р и Т.
10.4 Оценка неопределенности результатов определения количества среды
Список составляющих суммарной неопределенности результата определения количества среды включает неопределенности, имеющие место при определении расхода, и ряд дополнительных составляющих неопределенностей, обусловленных интегрированием уравнений расхода.
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 Цду, обусловленная дискретизацией ее аналогового сигнала у(т) во времени т.
Неопределенность ufx рассчитывают по формуле
и'х= 50 Твк ~Тэ = 50 ПАт ~ Тэ , (10.37)
Тэ Тэ
где твк — время интервала (например, сутки), которое показал вычислитель расхода и количества среды; тэ — время, определенное с помощью СИ, применяемого для проверки установки интервала времени вычислителя
;
Дт — интервал опроса измерительных преобразователей;
п — число опросов измерительных преобразователей за время тэ.
Неопределенность ufx геометрически суммируют с составляющими неопределенности результата измерения расхода, приведенными в формулах (10.13) — (10.16), (10.35) и (10.36).
Неопределенность и'цу для каждой измеряемой величины рассчитывают по формуле
(10.38)
где у, — значение величины/в/-й точке на интервале (тк- тн) с шагом дискретизации Ат.
Неопределенность Мду геометрически суммируют с неопределенностью результата измерения величины/, а именно: Ар,р, f,p и рс.
Неопределенность Цду может быть оценена после проведения измерений, поэтому ее учет возможен только в реальных условиях эксплуатации. Если Ат < 1 с, то значение и'цу допускается принимать равным нулю.
При расчете количества среды по результатам планиметрирования диаграмм или показаниям интегрирующих устройств учитывают для каждой измеряемой и регистрируемой величины следующие дополнительные составляющие:
и'плу — неопределенность результата планиметрирования;
ufxy— неопределенность хода диаграммы;
ufy— неопределенность результата определения среднего значения расхода за заданный интервал времени, обусловленная усреднением величины.
Неопределенность и'плу устанавливают по эксплуатационной документации применяемых планиметров с использованием соответствующих формул, приведенных в 10.1.3.
Неопределенность и'плу геометрически суммируют с составляющими неопределенности измерения величины /, подлежащей планиметрированию, а именно Ар, р и Т.
Неопределенность ufxy устанавливают по эксплуатационной документации применяемых средств регистрации величин с применением соответствующих формул, приведенных в 10.1.3.
Неопределенность ufxy геометрически суммируют с составляющими неопределенности результатов измерения величины /, подлежащей планиметрированию, а именно Ар, р и Т.
При применении средних значений Ар, р и Т в расчете количества среды возникают неопределенности, соответственной^, ufp vUf, которые рассчитывают по формулам:
, _ 50
%-—8 1: (10.39)
Р(Ар)
, 50
=8; (10.40)
D(P)’1
, _ 50
uf 8 ’ (Ю-41)
3D(Tj + 1
где D(Ap),D(p) и D(T) — относительные дисперсии величин, соответственно Др, р и Т, которые находят в соответствии с [5] по формулам:
О
где
Др,риТ
РА(Др),РА(р)иРА(Т)
Р(Д Р) =
Рд(Др).
(АР)2
D(p) =
Рд(р).
(Р)2
D(T) =
D^T)
(Т)2
средние значения, соответственно Ар,р и Т за интервал времени планиметрирования (тк-тн);
абсолютные дисперсии величин, соответственно Ар, р и Г, в интервале времени планиметрирования (тк - тн).
0(у) = 2
У max У min ^Утах + У min
(10.42)
гдеутахиутіп — соответственно максимальное и минимальное значение величины уза интервал времени планиметрирования (тк - тн).
Если для расчета количества среды применяются средние значения д/Др и д/р, получаемые при применении корневого планиметра, то неопределенности, соответственной^ ии^, 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
2 2
и'- = 6,25 ^4 (Утах~Ут|п) , (10.43)
уду2Я
a2q . D
где—-у— вторая частная производная функции расхода поу. Вторая частная производная, входящая в ду
формулу (10.43), может быть рассчитана по формуле
д
(10.44)
2д =4(^+93-292)^У (Утах“Утіп)
где q1 — расход при утах; q2 — расход при (утах+ ymin)/2; q3 — расход при ymin.
Если неопределенность й'ў менее 0,05 %, то данной неопределенностью пренебрегают. Если условие не выполняется, то эту неопределенность геометрически суммируют с составляющими неопределенности результата определения количества среды.
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, рс.
Конкретные уравнения расчета относительных суммарных стандартных неопределенностей и'т, и{/ и i/y соответственно массы т, объема V в рабочих условиях и объема Ус, приведенного к стандартным условиям, определяют в соответствии с конкретными формулами расчета количества среды.
Например, неопределенность^ рассчитывают по формулам:
в случае зависимости р и рс, и применения вычислителя
(10.45)
s + Q 25 [(и-
дДр
в случае зависимости р и рс и применения измерительного комплекса [см. также формулу (10.36)]
П
(10.46)
1 0,5
+ u'2+Q25[u'2 +Удо +и’2+и’2 + и'2] > £ 1 дДр ДР дТ рсК J
ри определении количества среды путем планиметрирования диаграмм неопределенность результата определения количества среды, например иу в случае зависимостир и рс, рассчитывают по формуле:(10.47)
плЛр
тЛр
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 = 10"5 бар = 1,01972 • 10"5-^ = 7,50064 • 10-3 мм рт. ст. = 1,01972 • 10-1 мм вод. ст.;
см2
бар = 105 Па = 1,01972-^ = 7,50064-102 мм рт. ст. = 1,01972 • 104 мм вод. ст.;
см2
= 9,80665 • 104 Па = 9,80665 • 10"1 бар = 7,3556 • 102 мм рт. ст. = 104 мм вод. ст.;
см2
ммрт. ст. = 1,3332 -102 Па =1,3332-10"3 бар = 1,3595-10-3-^Т.= 1,3595-10 мм вод. ст.;
см2
мм вод. ст. = 9,80665 Па = 9,80665 - 10-5 бар = 1О-4 КГ? = 7,3556 - 10-2 мм рт. ст.
см2
А.2 Значения динамической вязкости рассчитывают по известным значениям плотности среды и ее кинематической вязкости по формуле
(
Ц =P‘V.
А.1)При выполнении расчетов, связанных с переводом единиц динамической вязкости из одной системы в другую, используют соотношения:
кгс-с
м2
КГС- ч
м2
= 2,7778-10-4 КГ^4 м4
= 9,80665 Па - с = 9,80665 • 10
= 3600 = 3,5304 • 104 Па • с = 3,5304 • 105
м4
Па-с= 1,01972-Ю-1
КГ^С =2,8325-10-5КГ^Ч = 10
м2 м2
ДИН ‘С
см дин -с
2 ’
см
дин -с
— ■
2 ’
СМ
= 1,01972 -10-2 КГ^ = 2,8325 -10-6 КГ^4 = 10-1 Па - с. см2 м2 м4
А.З Формулы, приведенные в настоящем стандарте, представлены для исходных величин в единицах SL Если исходные величины заданы в других единицах, отличных от SI (д', Др',d2cM20’ Hf>Qm>Qv>Qc)>т0 их необходимо перевести в единицы SI (р, Др, с/20, О20, ц , qm, qv, qc) согласно формулам: - для давления
Р = крр'- (А.2)
для перепада давления Др = кдр Др'; (А.З)
для диаметра отверстия СУ при температуре 20 °С
cho =kd (^20’ (А.4)
для внутреннего диаметра ИТ при температуре 20 °С
^20 =ко D20', (А.5)
для динамической вязкости
Мл'; (А.6)
для массового расхода Qm —kqm• q т, (А. 7)
для объемного расхода в рабочих условиях Qv = ^‘Q;; (А.8)
- для объемного расхода, приведенного к стандартным условиям, Qc = /QrQc> (А.9)
где кр и к др — переводные коэффициенты для единиц, соответственно, давления и перепада давления, значения которых приведены в таблице А.1;
kd— переводной коэффициентдля единиц диаметра отверстия СУ при температуре 20 °С. Если значение СІ20 задано в мм, то kd = 0,001 м/мм;
kD— переводной коэффициентдля единиц внутреннего диаметра ИТ при температуре 20 °С. Если значение £?2о задано в мм, то kD= 0,001 м/мм;
к — переводной коэффициентдля единиц динамической вязкости. Если значение^'задано в кгс • с/м2, то к = 9,80665 Па • с/(кгс • с/м2);
к —переводной коэффициентдля единиц массового расхода, значения которого приведены в таблице А.2;
kq— переводной коэффициентдля единиц объемного расхода в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям, значения которого представлены в таблице А.З.
Таблица А.1 — Значения переводных коэффициентов для единиц давления и перепада давления
р', Ар' |
Р, Ар |
Переводные коэффициенты к , кАр |
кПа |
Па |
103 Па/кПа |
МПа |
Па |
Ю6 Па/МПа |
бар |
Па |
105 Па/бар |
кгс/см2 |
Па |
9,80665 • 104 Па/(кгс/см2) |
кгс/м2 |
Па |
9,80665 • 10° Па/(кгс/м2) |
мм рт. ст. |
Па |
1,3332 * 102 Па/(мм рт.ст.) |
мм вод. ст. |
Па |
9,80665 * 10° Па/(мм вод.ст.) |
Т а б л и ц а А.2 — Значения переводного коэффициента для единиц массового расхода
|
Ут |
Переводной коэффициент kqm |
кг/ч |
кг/с |
1/3600 (кг/с)/(кг/ч) |
т/с |
кг/с |
103 (кг/с)/(т/с) |
т/ч |
кг/с |
1/3,6 (кг/с)/(т/ч) |
Т а б л и ц а А.З — Значения переводного коэффициента для единиц объемного расхода в рабочих условиях и приведенного к стандартным условиям
q^,qb |
qv> qc |
Переводной коэффициент к ч |
м3/ч |
м3/с |
1/3600 (м3/с)/(м3/ч) |
л/с |
м3/с |
10’3 (м3/с)/(л/с) |
л/мин |
м3/с |
Ю^/б (м3/с)/(л/мин) |
Приложение Б
(обязательное)
Зависимости, используемые при расчете расхода и количества сухой части влажного газа
М ассовый расход сухой части влажного газа qcгт рассчитывают по формуле
(Б.1)
где qQгт — массовый расход влажного газа;
f— абсолютная влажность газа, выраженная массой водяного пара (в кг) в 1 м3 влажного газа при рабочих условиях;
рв г — плотность влажного газа при рабочих условиях.
Массовый расход влажного газа рассчитывают по формуле
(Б.2)
Формула (Б.1) с учетом формулы (Б.2) имеет вид:
Qc.rm
д/2ДРРв.Г
(Б.З)