POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY TECHNOLOGICZNY

AUTOMATYKA I ROBOTYKA

PODSTAWY MIERNICTWA - LABORATORIUM

„Pomiar przepływu cieczy”

Wydział: Mechaniczny Technologiczny

Kierunek: Automatyka i Robotyka

Specjalność: AB5

Semestr: VII

Sekcja: 1

Daniel Jastrzębski

Łukasz Kowalski

Michał Lubos

Wojciech Mika

Stanowisko pomiarowe

Rys.6. Schemat stanowiska laboratoryjnego do pomiaru przepływu wody.

M1, M2 - cyfrowe manometry różnicowe z wyjściem prądowym (4 do 20) mA,

K1, K2 - kryzy pomiarowe,

M - przepływomierz elektromagnetyczny z przetwornikiem cyfrowym i wyjściem prądowym

R - rurka spiętrzająca Pitot'a,

W - przepływomierz wirowy z przetwornikiem cyfrowym i wyjściem prądowym,

T - czujniki tensometryczne wagi do ważenia zbiornika pomiarowego,

Z1, Z2 - zawory regulacji przepływu,

ZR1, ZR2, ZR3 - zespół zaworów rozdzielających i odpowietrzających instalację pomiaru różnicy ciśnień.

2. Wyniki pomiarów

,

3. Obliczenia

Obliczenie strumienia masowego Q_M

Obliczenie strumienia objętościowego Q_V

W sprawozdaniu wyniki przedstawione są w dm³/m w celu łatwiejszego porównania.

Powierzchnia podstawy zbiornika równa sie 0,3844m².

Obliczenie wartości średnich przepływów oraz niepewności pomiaru jako wariancji odchylenia standardowego serii

n - liczebność serii

x_i - kolejny wynik serii

- średnia z serii

Obliczenie błędu nieliniowości względem przepływomierza elektromagnetycznego

Wykresy funkcji aproksymującej i błędów nieliniowości

R - rurka spiętrzająca Pitot'a

Q(x) = 1,3517539356309 * x + (- 0,918082955241178)

K1 - kryza pomiarowa

Q(x)=1,06748286737888 * x + (- 0,0986345110762787)

W - przepływomierz wirowy

Q(x)=0,903164032823667 * x + 0,182257107151307

Qv - przepływ objętościowy

Q(x)=1,04541066310224 * x + 0,0262121166792698

Qm - przepływ masowy

Q(x)=0,999869688272503 * x + 0,0300395977173591

4.Wnioski

Celem ćwiczenia był pomiar przepływu przez przepływomierze typu:

M - przepływomierz elektromagnetyczny,

R - rurka spiętrzająca Pitot'a,

K1 - kryza pomiarowa,

W - przepływomierz wirowy,

oraz pomiar słupa w rurce wodowskazu, masy zbiornika wody oraz czasu.

Na postawie zebranych pomiarów wyznaczono:

• wartości średnie przepływu dla każdego przepływomierza,

• przepływ objętościowy,

• przepływ masowy,

• niepewności pomiaru,

• błąd względem przepływomierza elektromagnetycznego;

• nieliniowość względem przepływomierza elektromagnetycznego.

Na wykresie średnich przepływów widać, że wszystkie przepływomierze oprócz rurki spiętrzającej Pitot'a mają podobne przepływy, są on porównywalne do wartości przepływu objętościowego i masowego wyznaczonego na postawie poziomu cieczy. Taka własność oznacza, że przepływomierze: wirowy, elektromagnetyczny oraz kryza pomiarowa działają poprawnie
i odczyty z nich są dokładne, natomiast rurka spiętrzająca Pitot'a ma najmniejszą dokładnością. Należy również zauważyć, że ostatni pomiar przepływomierzem wirowym jest niemożliwy, ponieważ jego działanie jest zależne od powstających wirów wewnątrz rurociągu i przy małym otwarciu zaworu regulacyjnego 10% (mały przepływ) przepływomierz na stanowisku wskazuje wartość 0.

---