ZAJĘCIA LABORATORYJNE Z MECHANIKI PŁYNÓW

Sprawozdanie numer 1

Temat ćwiczenia: Pomiar ciśnienia i wzorcowanie manometrów

Cel i zakres doświadczenia:

Zapoznanie z budową i obsługą przyrządów do pomiaru ciśnienia oraz metodami ich wzorcowania.

Stanowisko 1:

Przykładowe obliczenia:

• Obliczenie Δp_A:

p_A = ρ_w • g • h

$$p_{A}\mathbf{=}1000\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack \bullet 9,81\left\lbrack \frac{m}{s^{2}} \right\rbrack \bullet 8,28 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack m \right\rbrack = 81,06\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$$

• Obliczenie Δp:

$$p = \rho_{d} \bullet g \bullet l \bullet \frac{1}{5}$$

$$p = 800\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack \bullet 9,81\left\lbrack \frac{m}{s^{2}} \right\rbrack \bullet 47 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack m \right\rbrack \bullet \frac{1}{5} = 73,77\lbrack Pa\rbrack$$

• Obliczenie Δp_A-Δp:

81, 06[Pa] − 73, 77[Pa] = 7, 29[Pa]

• Obliczenie błędu bezwzględnego:

x = x_m − x_rz

$$\begin{matrix} \\ x \\ \end{matrix}_{\text{rz}} = \frac{8,28\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 10,98\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 18,64\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 25,07\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 37,74\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 66,94\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack + 62,11\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack}{7} = 32,82\left\lbrack \text{mm} \right\rbrack$$

x = 47[mm] − 32, 82[mm] = 14, 18[mm]

• Obliczenie błędu względnego (δ) :

$$\delta = \frac{p_{A} - p}{p_{A}} \bullet 100\%$$

$$\delta = \frac{7,29\lbrack Pa\rbrack}{81,06\lbrack Pa\rbrack} \bullet 100\% = 8,99\%$$

Wykresy:

Tabela pomiarowa 1:

Stanowisko 2:

Przykładowe obliczenia:

• Zamiana jednostki dla manometru M3:

400 [j.] - 2500 Pa

93 [j.] – x Pa

X=(2500*93)/ 400=581[kPa]

• Przeliczenie jednostki dla manometru M4:

400 [j.] – 1000 Pa

236 [j.] – x Pa

X= (1000*236)/400= 590 [kPa]

1 bar = 10⁵ Pa, stąd 590 [kPa]= 5,9 [bar]

• Obliczenie M5-M4:

5,9 bar – 5,9 bar = 0 bar

• Współczynnik przeliczeniowy:

• Czujnik (6):

1. $\frac{236000}{2,16}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 109259,30\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

2. $\frac{205000}{1,88}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 109042,60\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

3. $\frac{180000}{1,65}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 109090,90\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

4. $\frac{149000}{1,37}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 108759,10\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

5. $\frac{118000}{1,09}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 108256,90\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

6. $\frac{86000}{0,80}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 107500,00\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

7. $\frac{50000}{0,66}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 75757,58\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

8. $\frac{0}{0,00}\left\lbrack \frac{\text{Pa}}{V} \right\rbrack = 0,00\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$

$$\frac{p}{U}_{sr} = \frac{109259,30 + 109042,60 + 109090,90 + 108759,10 + 108256,90 + 107500,00 + 75757,58 + 0,00}{8} = 90958,29\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$$

• Czujnik (7)

$$\frac{p}{U}_{sr} = \frac{54503,46 + 53246,75 + 52023,12 + 50000,00 + 47011,95 + 43216,08 + 34965,03 + 0,00}{8} = 41870,80\left\lbrack \text{Pa} \right\rbrack$$

Wykresy:

Tabela pomiarowa 2:

Lp.	M3	M4 wzorcowy	M5	M5-M4	M3-M4	Czujnik elektryczny (6)	Czujnik elektryczny (7)
	Jedn.	kPa	Jedn.	Bar/kPa	Bar	Bar	kPa
1	93	531	236	2,36/236	5,9	0	-9
2	82	513	205	2,05/205	5,1	-0,03	0
3	72	450	180	1,8/180	4,5	0	0
4	60	375	149	1,49/149	3,8	0,03	2
5	50	313	118	1,18/118	3,0	0,05	18
6	33	231	86	0,86/86	2,2	0,05	16
7	20	125	50	0,50/50	1,3	0,05	0
8	0	0	0	0/0	0	0	0

Wnioski:

Pomiary mogą być niedokładne, ponieważ:

• urządzenia pomiarowe nie są nowe,

• mogą być rozregulowane,

• niedokładność pomiaru może wynikać z niestabilności podłoża ,

• może zostać przekroczony pomiarowy zakres urządzenia;