im. Stanisława Staszica
w Krakowie
Badanie i wzorcowanie manometrów oraz przetworników ciśnienia
Wykonali:
Przemysław Bochenek
Michał Burtan
Natalia Ciepły
Daniel Skowroński
1. Zarys problemu
Manometry wzorcowe służą do sprawdzania manometrów kontrolnych i roboczych. Wyższą klasę manometru wzorcowego uzyskuje się jedynie przez zastosowanie wysokiej jakości materiałów na elementy prężne i staranne wykonanie wszystkich mechanizmów tego przyrządu. Manometry kontrolne i wzorcowe muszą posiadać metryki zawierające tabele odchyłek w cyfrowych punktach podziałki.
Sprawdzaniem manometru nazywa się czynność porównywania wskazań przyrządu pomiarowego z przyrządem wzorcowym, w celu skontrolowania tego przyrządu i ewentualnego wprowadzenia poprawek.
Wzorcowanie manometru polega na wyznaczaniu charakterystyki, czyli zależności wskazań przyrządu od rzeczywistej (wzorcowej) wartości ciśnienia lub zależności odchyłki wskazań przyrządu (w stosunku do przyrządu wzorcowego) od jego podziałki.
Cechowaniem określa się operację umieszczania na narzędziu pomiarowym oznaczeń stwierdzających jego zgodność z wymaganiami technicznymi, normami lub przepisami legalizującymi.
2. Przyrządy pomiarowe
Rys.1. Schemat urządzenia pomiarowego.
– układ pomiarowy,
– pompa oleju
– zbiornik wyrównawczy oleju
– gniazdo manometryczne
– gniazdo manometryczne
– zawór gniazda manometrycznego
– zawór gniazda manometrycznego
– zawór zbiornika wyrównawczego
– zawór układu pomiarowego
– wskaźnik położenia obciążnika podstawowego
– obudów
– nakrętka mocująca układ pomiarowy
– obciążniki
3. Wyniki pomiarów i obliczeń
Wyniki pomiarów i obliczeń dla manometru sprężystego.
Tabela 1.
| Lp | Wartość ciśnienia na manometrze wzorcowym [Mpa] |
Wartość ciśnienia na manometrze sprawdzanym (przy obciążeniu rosnącym) [MPa] |
Wartość ciśnienia na manometrze sprawdzanym (przy obciążeniu malejącym) [MPa] |
Wartość średnia Wskazań [MPa] |
Błąd bezwzględny Pomiaru [MPa] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,1 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,07 |
| 2 | 0,2 | 0,15 | 0,14 | 0,15 | 0,05 |
| 3 | 0,3 | 0,26 | 0,25 | 0,26 | 0,04 |
| 4 | 0,4 | 0,36 | 0,37 | 0,37 | 0,03 |
| 5 | 0,5 | 0,48 | 0,48 | 0,48 | 0,02 |
| 6 | 0,6 | 0,57 | 0,58 | 0,58 | 0,01 |
| 7 | 0,7 | 0,68 | 0,68 | 0,68 | 0,01 |
| 8 | 0,8 | 0,77 | 0,9 | 0,84 | 0,02 |
| 9 | 0,9 | 0,88 | 0,98 | 0,93 | 0,02 |
| 10 | 1 | 0,98 | 0,98 | 0,98 | 0,02 |
| 11 | 1,5 | 1,39 | 1,38 | 1,39 | 0,01 |
| 12 | 2 | 2 | 1,99 | 2,00 | 0 |
| 13 | 2,5 | 2,52 | 2,5 | 2,51 | 0,02 |
| 14 | 3 | 3,02 | 3 | 3,01 | 0,02 |
| 15 | 3,5 | 3,52 | 3,5 | 3,51 | 0,02 |
Wyniki pomiarów i obliczeń dla przetwornika ciśnienia
Tabela 1.
| Lp | Wartość ciśnienia na manometrze wzorcowym [Mpa] |
Wartość ciśnienia na manometrze sprawdzanym (przy obciążeniu rosnącym) [MPa] |
Wartość ciśnienia na manometrze sprawdzanym (przy obciążeniu malejącym) [MPa] |
Wartość średnia Wskazań [MPa] |
Błąd bezwzględny Pomiaru [MPa] |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,1 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,4 |
| 2 | 0,2 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,4 |
| 3 | 0,3 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,4 |
| 4 | 0,4 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,4 |
| 5 | 0,5 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,4 |
| 6 | 0,6 | 1 | 1 | 1 | 0,4 |
| 7 | 0,7 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 0,4 |
| 8 | 0,8 | 1,201 | 1,201 | 1,201 | 0,401 |
| 9 | 0,9 | 1,301 | 1,301 | 1,301 | 0,401 |
| 10 | 1 | 1,401 | 1,401 | 1,401 | 0,401 |
| 11 | 1,5 | 1,904 | 1,904 | 1,904 | 0,404 |
Wobec powyższych danych wyznaczamy maksymalny błąd dla manometru sprężystego:
gdzie: - Δpmax – maksymalny błąd bezwzględny pomiaru.
Wobec powyższych danych wyznaczamy maksymalny błąd dla przetwornika ciśnienia:
gdzie: - Δpmax – maksymalny błąd bezwzględny pomiaru.
4. Podsumowanie
Celem niniejszej pracy było wyznaczenie różnicy ciśnień wskazań manometru wzorcowego i sprawdzanego. Podczas sprawdzania manometru spręzystego uzyskaliśmy maksymalny błąd pomiaru wynoszący Δp = 0,07 [MPa]. Przy błędzie względnym pomiaru δ = 1,17%. A dla przetwornika ciśnienia maksymalny błąd pomiaru wynosi 0,404 [MPa]. Przy błędzie względnym pomiaru 20,02%.