Разработка устройства измерения расхода воздуха с помощью теплового расходомера

Систематическая погрешность измерения - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Систематические погрешности являются в общем случае функцией измеряемой величины, влияющих величин (температуры, влажности, напряжения питания и пр.) и времени. В функции измеряемой величины систематические погрешности входят при поверке и аттестации образцовых приборов.

Случайными называют составляющие погрешности измерений, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. Случайные погрешности определяются совместным действием ряда причин: внутренними шумами элементов электронных схем, наводками на входные цепи средств измерений, пульсацией постоянного питающего напряжения, дискретностью счета.

Погрешность градуировки средства измерений - погрешность действительного значения величины, приписанного той или иной отметке шкалы средства измерений в результате градуировки.

Погрешностью адекватности модели называют погрешность при выборе функциональной зависимости. Характерным примером может служить построение линейной зависимости по данным, которые лучше описываются степенным рядом с малыми нелинейными членами.

Погрешность адекватности относится к измерениям для проверки модели. Если зависимость параметра состояния от уровней входного фактора задана при моделировании объекта достаточно точно, то погрешность адекватности оказывается минимальной. Эта погрешность может зависеть от динамического диапазона измерений, например, если однофакторная зависимость y=f(x) задана при моделировании параболой, то в небольшом диапазоне она будет мало отличаться от экспоненциальной зависимости. Если диапазон измерений увеличить, то погрешность адекватности сильно возрастет.

В целом в теории планирования эксперимента погрешность адекватности может иметь большое значение, поскольку в многофакторных экспериментах чаще всего рассматривается линейная зависимость параметров состояния от факторов.

Под абсолютной погрешностью понимается алгебраическая разность между номинальным и действительным значениями измеряемой величины. Однако в большей степени точность средства измерений характеризует относительная погрешность, т.е. выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой или воспроизводимой данным средством измерений величины.

Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в соответствующей ему точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности, равной отношению абсолютной погрешности измерительного прибора к некоторому нормирующему значению. Эго может быть, например, диапазон измерений, верхний предел измерений, длина шкалы и т.д; X иY- приведенные погрешности, где X и Y- диапазон изменения величин. Выбор X и Yв каждом конкретном случае разный из-за нижнего предела (чувствительности) прибора.

Класс точности прибора -- предел (нижний) приведенной погрешности.

Аддитивной погрешностью называется погрешность, постоянная в каждой точке шкалы.

Мультипликативной погрешностью называется погрешность, линейно возрастающая или убывающая с ростом измеряемой величины.

Для расчета инструментальной погрешности устройства регистрации расхода необходимо определение погрешностей всех элементов входящих в его состав.

Определим погрешность чувствительного элемента. Погрешность медных термопреобразователей сопротивления класса А:

, (8)

при t=10 : =

при t=20 : =19

Тогда погрешность измерения разности температур 0,02.

Относительная температурная погрешность:

В качестве погрешности измерительного преобразователя примем 0,02 %.

Погрешность нормирующего преобразователя:

Погрешность АЦП в соответствии с его характеристиками составляет 0,00005%.

Класс точности регистратора составляет 0,25, т.е. относительная погрешность регистрации не должна превышать 0,25%.

Общая погрешность:

, (9)

где -коэффициент влияния для i-ого преобразователя

=0,53 %

Определяем абсолютную погрешность измерения расхода:

==0,01

Обеспечили требуемую погрешность измерения

Литература

1. Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. «Технологические измерения и приборы».

2. ГОСТ 6651-94 «Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний».

3. П.П. Кремлёвскиий «Расходомеры и счетчики количества вещества: Справочник»- 5-ое издание, Санкт-Петербург, 2004

4. Конспект лекций Бакаленко В.И. «Метрология».

5. Лабораторный практикум «Метрология и технические средства измерения» Бакаленко В.И., Михайлов В.Б.

6. Интернет

Размещено на Allbest.ru