Количественной оценкой точности результата измерения является абсолютная и относительная погрешности измерений. Абсолютная погрешность выражается в единицах измеряемой величины , относительная - в процентах от измеряемой величины. Поскольку в первом приближении можно принять, а, как известно, , то относительная ошибка одного опыта определяется полным дифференциалом от натурального логарифма измеряемой величины . Если искомая величина является заданной функцией нескольких независимых переменных , определяемых из опыта, то

(7.1)

Таким образом, максимальная относительная ошибка измерения и может быть найдена, если известны максимальные относительные ошибки аргументов и вид функциональной зависимости.

Если измерения могут осуществляться независимыми экспериментальными методами, то вычисление ошибок функции дает возможность выбрать наилучший метод исследования.

Если измеряемая величина зависит от нескольких параметров процесса, то ошибка отнесения будет иметь соответствующие слагаемые, учитывающие ошибки отнесения по всем этим параметрам.

Для большого количества n измерений производится оценка среднеквадратичной погрешности серии из n числа измерений по формуле

(7.2)

Затем задаётся надёжность (вероятность того, что истинное значение А попадает в доверительный интервал, в котором с заданной вероятностью Находится значение измеряемой величины), например, а = 0,95.

Из таблицы для этого значения надёжности выбирается коэффициент Стьюдента ta.

Таблица 7.1 - Значение коэффициента Стьюдента

п	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ta	12,71	4,30	3,18	2,78	2,57	2,45	2,36	2,31	2,26

Определяется абсолютная погрешность измерений

(7.3)

Если абсолютная погрешность какого-то результата ?? (4…3) ?А, то этот результат измерений отбрасывается.

Относительная погрешность

(7.4)

Результат измерений записывается в виде

(7.5)

7.3 Вероятная ошибка отдельного измерения

Вероятной ошибкой отдельного измерения называют ошибку, величина которой делит все случайные ошибки на две равные части так, что в одной части находятся ошибки меньшие , в другой - большие .

Вероятная ошибка отдельного измерения определяется через квадратичную из соотношения

= (7.6)

7.4 Средняя абсолютная арифметическая ошибка отдельного измерения

Средняя абсолютная арифметическая ошибка отдельного измерения это среднее арифметическое абсолютных величин всех случайных ошибок [26]

(7.7)

где указывает на то, что при подсчете все разности считаются положительными, без учета их действительного знака.

7.5 Доверительная вероятность

Окончательный результат для измеряемой и примет вид:

, (7.8)

где - ошибка измерения.

Таким образом, значение заключено между = и . Границы a и b называются доверительными границами. Это интервал ошибок измерения относительно среднего значения. Доверительным границам соответствует определенная доверительная вероятность. Если распределение ошибок подчиняется нормальному закону, а оценивается средней квадратичной ошибкой, то вероятность нахождения случайной величины в заданных пределах определяется по закону Гаусса. Так, для интервалов = в доверительная вероятность равна 0,68; для - =2 - 0,95. Для промежуточных значений ошибок составляются специальные таблицы.

Доверительная вероятность дает оценку надежности измерений, если известна их средняя квадратичная погрешность. [26]

Относительные величины средних арифметической, вероятной и квадратичной ошибок можно получить путем деления абсолютных их значений на величину .

Чем больше проведено измерений, тем меньшее влияние будут оказывать случайные ошибки.

Если число наблюдений велико, то стремится к некоторому постоянному значению. Эта величина характеризует статистический предел (дисперсию измерений) и входит в формулу Гаусса, выражающую закон распределения ошибок.

8. Безопасность жизнидеятельности при проведении лабораторных работ

Электробезопасность - это система организационно-технических мероприятий и средств, защищающих человека от поражающего действия электрического тока.

Знание основных правил пользования электроустановками являются первоочередной обязанностью учителей, администрации и учащихся.

Тело человека является хорошим проводником электрического тока, поэтому последний может оказать на него термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Опасность воздействия электричества на человека зависит от величины, длительности и других параметров тока, а также от индивидуальных свойств и состояний организма.

К выполнению лабораторных работ допускаются студенты, изучившие методические указания к выполнению лабораторных работ, прошедшие инструктаж по технике безопасности и обученные безопасным методам работы. Об усвоении правил техники безопасности делается запись в журнале учета о прохождения инструктажа по технике безопасности, которая подтверждается собственноручными подписями студентов, прошедших инструктаж, и преподавателя или дежурного лаборанта, проводившего его. Кроме того, должен быть проведен беглый опрос учащихся с целью выяснения у них качества подготовки.

Все приборы в лаборатории питаются от электросети переменного тока с эффективным напряжением 220 вольт и частотой 50 герц. Если приборы не имеют двойной изоляции, то их металлические корпуса должны быть обязательно заземлены. В современных приборах, например, компьютерах, заземление осуществляется через третий контакт вилки европейского типа. Корпуса старых приборов заземляются отдельным проводом от специального винтового зажима с обозначением земли. Заземляющие проводники должны быть подсоединены к заземляющей шине, проложенной вдоль лабораторных столов.

Категорически запрещается включать сетевое напряжение, если у прибора старого типа отсоединен или оборван заземляющий провод. В случае обрыва заземляющего провода, установки не включать и сообщить об этом преподавателю.

Во время работы запрещаются соприкосновения с такими заземлёнными предметами, как трубы и радиаторы центрального отопления, одновременное касание двумя руками двух различных заземленных предметов, например, двух различных стендов.

В случае обнаружения неисправностей, связанных с токопроводящими проводниками, изоляцией, греющимися токонесущими частями, необходимо немедленно прекратить работу и обратиться к преподавателю или дежурному лаборанту.

После окончания лабораторной работы необходимо выключить электроизмерительные приборы.

Завершается лабораторная работа составлением отчета, уборкой приборов и всего рабочего места.

Запрещается:

находиться в помещении в верхней одежде;

оставлять без надзора включенную лабораторную установку;

выполнять работу в отсутствие преподавателя или дежурного лаборанта;

подключать к электропитанию, находящееся в лаборатории, оборудование, не относящееся к изучаемой теме;

допускать наличия воды вне установки;

При невыполнении данных требований студенты удаляются с занятий с последующим привлечением к административной ответственности.

класть сумки и другие личные вещи на столы и лабораторную технику.

Студенты, не соблюдающие правила техники безопасности, отстраняются от проведения лабораторных работ.

Заключение

В настоящем отчете приведены результаты экспериментально-расчетного исследования электродного котла. В ходе экспериментальных исследований единовременно снимались показания с термопар, пирометров, термоманометров, гигрометра, измерителя плотности теплового потока, контактных термометров, цифровых амперметров, вольтметров и электронных счетчиков электрической энергии. В дипломной работе приводится описание элементов системы децентрализованного теплоснабжения с электродным источником, сделан обзор различных электродных котлов, приведены экспериментальные и расчетные данные, получены коэффициенты эффективности работы теплогенератора и конвектора К_уэс Вт/ (м²*град) - удельный коэффициент энергетического пространства состояния. Рассматриваемые коэффициенты позволят оценить эффективность работы блоков системы на каждом этапе преобразования и трансформации энергии и всего устройства в целом, а также оценить удельные материальные затраты на единицу выработанной тепловой энергии.

В ходе выполнения работы экспериментально-расчетным путем изучались основные виды преобразования энергии в электродном котле, приборная база и методы получения и обработки экспериментальной информации для определения не только основных термодинамических параметров установки, но и помещения в которой она помещена. Структурируемый блочный подход позволяет охарактеризовать эффективность работы не только каждого элемента и установки в целом, но и отследить межблочные связи и связи с параметрами помещения, а следовательно и с параметрами наружной среды, в которой помещение находится.

Особенностью исследования является, то что основная приборная потоковая и температурная идентификация энергетического состояния установки ведется с помощью контактных измерителей плотности потоков теплоты и температуры. Практически отсутствуют измерения температуры элементов установки с помощью термопар. Обработка численных экспериментальных результатов ведется аналитическими, графическими, и численными методами. Поля потоков теплоты от каждого блока энергетической установки на основании интегрирования или осреднения в пространстве и во времени позволяют определять обобщенные удельные тепловые характеристики каждого блока и всей системы в целом. Гидравлические и аэромеханические характеристики системы измеряются с помощью манометров и термоанемометров. Затраты электрической энергии на диссипационные процессы в теплогенераторе и на привод насоса измеряются с помощью цифровых электрических счетчиков, амперметров и вольтметров.

Список использованных источников

Игонин, В.И. Особенности системного анализа энергетической установки через ее удельные характеристики / Н.В. Мнушкин, В.И. Игонин // Вестник МАНЭБ №4 (17) 2012г. - с.66-72.

В.И. Игонин Н.В. Мнушкин К выбору источника теплоты электротеплогидравлического типа. Энергоаудит зданий, сооружений и инженерных сетей. Научно-исследовательская работа в семестре. Методические указания. - Вологда: ВоГТУ, 2014. - 90 с.

Игонин, В.И. Научно-исследовательская работа в семестре: лабораторный практикум часть 1/В.И. Игонин, О.В. Стратунов. - Вологда: ВоГУ, 2012г. - 67с.

Игонин, В.И. Методические особенности структуризации научно-исследовательских лабораторно-практических занятий на лабораторно-вычислительном комплексе теплогидравлического типа.В.И. Игонин. Методическое пособие к лабораторно-практическим занятиям (для магистров). - Вологда: ВоГТУ, 2013. - 34с.

Игонин, В.И. Методология научных исследований и научно-техническое развитие "субъекта": учебное пособие. (для магистров) В.И. Игонин. - Вологда: ВоГТУ, 2013. - 111с.

Игонин, В.И. Пути повышения эффективности теплоэнергетических систем: Монография/ В.И. Игонин. - Вологда: ВоГТУ, 2007. - 119 с.

Игонин В.И. Особенности системной идентификации человекомерной модели функционирования технической энергосистемы. Журнал "Современные наукоёмкие технологии" №1, 2013 год. РАЕ Технические науки. стр.22-26.

Игонин В.И. К построению математической человекомерной модели технического объекта в терминах энергетического пространства состояния Журнал РАЕ "Современные наукоемкие технологии" №3.2013. стр.25-28С.

Игонин В.И., К термодинамическому анализу отопительной системы как структуры диссипативного типа. Журнал РАЕ "Современные наукоёмкие технологии" №11, 2013 год. С.65-70.

Игонин, В.И. Роль изначального представления диссипативных составляющих при моделировании термогидравлических систем. Журнал РАЕ "Современные наукоёмкие технологии" №3, 2014 г. с.51-55.

Игонин, В.И. Технологические особенности энергообследования зданий, сооружений и инженерных сетей. // Курс лекций. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - 104с,

Игонин В.И. Основные задачи проектирования эффективного теплоснабжения здания: Методические указания/ В.И. Игонин. - Вологда: ВоГТУ, 2012. - 80с.

Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков - М: "Высшая школа", 1966. - 599с.

Лыков, А.В. Тепломассообмен (Справочник) / А.В. Лыков - М., Энергия, 1971. - 560с.

Игонин, В.И. Задачи прикладной механики жидкости и газа в технологиях MicrosoftExcel: Учебное пособие/В.И. Игонин - Вологда: ВоГТУ, 2001. - 162с.

Игонин, В.И. Моделирование тепловых схем теплогенерирующих установок в технологиях MicrosoftExcel: Учеб. пособие / В.И. Игонин, А.В. Бобылев. - Вологда: ВоГТУ, 2002. - 106 с.: ил.

Аметистов, Е.В. Тепло - и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник (Теплоэнергетика и теплотехника) /Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др.; под. общ. ред.В.А. Григорьева и В.М. Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982. - 512с.: ил.

Паспортные данные электрического насоса. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://catalog. onliner. by/grundfos/ups_25_60/

Размещено на Allbest.ru