Обработка опытных данных

10.1. Определение погрешностей измерений избыточного и вакуумметрического давления пьезометрами, принимая за действительные величины показания манометра избыточного давления и вакуумметра.

Обработка опытных данных производится в табличной форме. В графе 1 (таблица 2) записываются значения избыточного и вакуумметрического давления в делениях шкал, снятые с манометра и вакуумметра, в графах 3 и 8 – показания пьезометра с водой h _в и пьезометра с маслом h _м в сантиметрах.

Для заполнения графы 2 предварительно необходимо определить цены делений манометра и вакуумметра, исходя из количества делений, обозначенных на шкалах, и пределов измерений, указанных на полях циферблатов. Графы 4 и 9 – расчетные значения избыточного и вакуумметрического давления, полученные на основании показаний (p _пв) пьезометра с водой и (p _пм) пьезометра с маслом, в Н/м²; графы 5 и 10 – величины граф 4 и 9, переведенные в кгс/см². Абсолютная погрешность Δ p _пв пьезометра с водой и Δ p _пм пьезометра с маслом (графы 6 и 11) определяются как разность давления p по показаниям манометра (вакуумметра) и соответствующих расчетных величин давления p _пв по пьезометру с водой и давления P _пм по пьезометру с маслом, взятых по модулю. В графах 7 и 12 записываются значения относительной погрешности δ_пв пьезометра с водой и относительной погрешности δ_пм пьезометра с маслом в процентах.

10.2. Определить какой из приборов учебной установки при проведении экспериментов давал наиболее точные, а какой – наименее точные результаты измерении давления: пружинный манометр класса 0,4 с пределом измерения 1 кгс/см², пьезометр с водой, пьезометр с маслом.

Для чего вычислить абсолютную и относительную погрешности всех трех приборов при измерении избыточного давления в пределах проведенных измерений, например, 0,3 кгс/см², принимая при этом, что отсутствуют погрешности нанесения шкал пьезометров и погрешности измерений плотностей воды и масла:

- для манометра вначале находится по формуле (6) допустимая (максимальная) абсолютная погрешность измерения Δ p _м манометром, зная относительную погрешность измерения для предельного значения шкалы, а затем вычисляется относительная погрешность δ_м при измерении избыточного давления 0,3 кгс/см² по той же формуле;

- для пьезометров необходимо перевести избыточное давление 0,3 кгс/см² в паскали, затем по формуле (4) вычислить высоты столбов жидкостей и, зная погрешность измерения этих высот, вычислить по формуле (6) относительные погрешности измерения высот столбов жидкостей, что соответствует относительным погрешностям измерения давления. Теперь, зная относительные погрешности измерения давления δ_пв и δ_пм пьезометрами, находятся абсолютные погрешности этих измерений Δ p _пв и Δ p _пм.

Записать полученные результаты (Δ p _м, δ_м; Δ p _пв, δ_пв; Δ p _пм, δ_пм).

Сделать выводы:

- какой прибор измерения давления учебной установки, при проведении экспериментов, давал более точные результаты;

- какая максимальная основная относительная погрешность допустима в эксперименте (δ_м+ δ_пв; δ_м+ δ_пм), при его качественном проведении.

10.3. Проанализировать полученные результаты экспериментов, учитывая допускаемые основные погрешности приборов (вычисленные в пункте 10,2).Если все результаты экспериментов имеют относительные погрешности меньше теоретически допустимых, то измерения в эксперименте были проведены качественно, а если погрешности измерений получились больше, то назовите возможные причины дополнительных погрешностей измерений разными приборами, возникшие при проведении экспериментов. Сформулируйте и запишите в отчет выводы.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет, оформляемый каждым студентом, должен содержать:

– цель работы;

– основные формулы и зависимости и краткие пояснения к ним;

– схему установки, аккуратно выполненную простым карандашом (при отсутствии бланка отчета);

– таблицу с результатами обработки опытных данных;

– выводы по работе.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

12.1. Что такое абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление?

12.2. Что такое техническая атмосфера? Какова связь этой единицы измерения давления с МПа, баром?

12.3. Скольким метрам водяного столба соответствует техническая атмосфера?

12.4. Что такое абсолютная погрешность?

12.5. Что такое относительная погрешность?

12.6. Что такое систематическая и случайная погрешности?

12.7. Что такое класс точности прибора?

12.8. Какой способ измерения давления более точный: с помощью пружинного образцового манометра класса точности 0,4, с помощью пьезометра с водой или пьезометра с маслом?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для втузов / Т. М. Башта и др. – Москва: Альянс, 2010. – 423 с.

2. Гориславец С.С. Сборник задач с примерами гидравлических расчетов по «Гидростатике»: лабораторные работы и приборы измерений в гидравлике. / С.С. Гориславец. – Березники: ООО ИД «Типография купца Тарасова», 2007. – 234 с.

3. Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод. Учебник для вузов в 2 ч. – Ч1. Основы механики жидкости и газа / А.А. Шейпак и др. – М. МГИУ, 2007г. – 263 с.

4. ГОСТ 8.271 – 77 Средства измерения давления. Термины и определения.

5. ГОСТ 2405 – 88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия.

6. Межгосударственные рекомендации РМГ 29-99. Метрология. Основные термины и определения.

Плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³; плотность масла ρ_м = 900 кг/м³; g = 9,8066 м/с². Табл. 2

давление

№ опыта

p

p

h в

p пв = ρвg h в

p пв

Δ p пв = | p – p пв|

δпв = (Δ p пв/ p пв)´100

h м

p пм = ρм gh м

p пм

Δ p пм= | P – P пм|

δпм = (Δ p пм/ p пм)´100

манометр/ вакуумметр.

пьезометр с водой

пьезометр с маслом

дел.

кгс/см^2

см

Н/м^2

кгс/см^2

кгс/см^2

%

см

Н/м^2

кгс/см^2

кгс/см^2

%

Избыточ-ное

Вакууммет- рическое

P = 0,3 кгс/см²; погрешности измерения манометром Δ p _м = кгс/см², δ_м = %;

погрешности измерения пьезометром с водой Δ p _пв = кгс/см², δ_пв = %;

погрешности измерения пьезометром с маслом Δ p _пм = кгс/см², δ_пм = %

Приложение 1

Дата добавления: 2015-07-11