убчастого манометра
Схема пружинно-трубчастого манометра наведена на рис. 2.2. br/>В
Рис. 2.2. Схема пружинно-трубчастого манометра
2.2.2 Вибір класу точності трубчасто-пружинного манометра для контролю параметра p
Визначаємо допуск контрольованого параметра
T = p max - p min (2.1)
де p max - найбільше значення контрольованого параметра, Па; p min - мінімальне значення контрольованого параметра, МПа.
Для контрольованого параметра МПа;
найбільший тиск p max = 7,9 МПа;
мінімальний тиск p min = 7,4 МПа
T = 7,9-7,4 = 0,5 МПа
Допустима похибка вимірювання контрольованого параметра визначаємо за формулою:
Оґ змін = 0,33 T (2.2)
Оґ змін = 0,33 В· 0,5 = 0,165 МПа
Межі виміру манометра визначаємо за формулами:
Нижня межа вимірювання
H ДІ ≤ p min - Оґ змін ; (2.3)
H ДІ ≤ 7,4 - 0,165 = 7,235 МПа;
верхня межа вимірювання
У ДІ ≤ p max + Оґ змін ; (2.4)
У ДІ ≤ 7,9 +0,165 = 8,065 МПа
У відповідності з певними значеннями H ДІ і В ДІ вибираємо манометр з верхньою межею вимірювань 10 Мпа. p> Наведену похибка манометра визначаємо за формулою
(2.5)
Па
По знайденому значенню основної зведеної похибки вибираємо манометр класу точності 1,6.
2.2.3 Визначаємо зміна кута закручування і кута переміщення кінця пружини при заданому найбільшому тиску
Кута закручування пов'язано з тиском співвідношенням
, (2.6)
В
Зміна кута закручування визначаємо за формулою
О” О± = О± р - О± 0 (2.7)
О” О± = 286 В° - 270 = 16 В°.
2.2.3 Визначаємо похибка вимірювання, якщо діаметр трубки D 0 виконаний з допуском В± 1,0 мм.
З формули (2.6) виразимо тиск
(2.8)
Підставимо в залежність (2.6) величину D 0 з найбільшим і найменшим розмірами
В В
Максимальну абсолютну похибку визначимо за виразом
= 1,99-1,91 = 0,08 МПа
Похибка є мультиплікативної, тому що залежить від вимірюваного параметра.
2.3 Вимірювання тиску за допомогою п'єзоелектричного перетворювача
Напруга на пьезокристалла кварцу перетворювача тиску змінюється від U min до U m ах , причому використовується n пластин товщиною h і розміром a 'b. Ємність вимірювальної ланцюга З вх = 10 пФ. П'єзоелектрична постійна для кварцу k 0 = 2,2 Г— 10 -12 Кл/Н і відносна діелектрична проникність e = 4,5. p> Потрібно:
1. Зобразити схему пьезокристалла із заданою кількістю пластин. p> 2. Визначити діапазон виміру тиску для заданих напружень
3. Визначити систематичну похибку від впливу зовнішніх фізічскіх величин, в результаті чого ємність вимірювальної ланцюга З вх збільшиться на 5%.
Рішення
Вихідні дані зводимо в табл. 2.3. br/>
Таблиця 2.3
Вихідні дані
Параметр
Позначення
Значення
1. Число пластин n
n
4
2. Розміри пластини
а
b
15 мм
15 мм
3. Товщина пластини
h
0,95 мм
4. Найменше напруга
U min
2 В
5. Найбільша напруга
U m ах
46 В
2.3.1 Схема пьезокристалла
Схема пьезокристалла наведена на рис. 2.3. br/>В
Рис. 2.3. Схема пьезокристалла
2.3.2 Визначаємо діапазон виміру тиску для заданих напружень
Значення тисків визначаємо за формулою:
(2.5)
де S - площа поверхні грані кристала, м 2 ; З вх - ємність вимірювальної ланцюга, пФ; З 0 - ємність кристала, пФ; n - число пластинок.
Ємність пьезокристалла визначаємо за співвідношенням
З 0 = 8,9 Г— e Г— S/h,
...
