Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

Sprawozdanie:

Ćw. 1: Określenie niepewności standardowej pomiaru złożonego (średniej prędkości przepływu powietrza w przewodzie).

Przedmiot: Metrologia i monitoring

Inżynieria Środowiska Studia niestacjonarne

Rok akademicki 2013/2014 Rok 3, semestr V

Pietrzyk Adrian

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie złożonej niepewności standardowej przy pomiarze średniej prędkości powietrza w przewodzie, określonej za pomocą ciśnienia dynamicznego , mierzonego trzema przyrządami.

2.Obliczenia

2.1Gęstość powietrza na stanowisku pomiarowym

2.2 Ciśnienie dynamiczne .

a) U-rurka , mikromanometr Ascania;

Pd=1000*9,81*0,04356=427,3236[Pa]

Pozostałe wyniki zawarte w tabeli z wynikami ciśnienia dynamicznego.

b) Manometr z rurką pochyłą ;

Pd=900*9,81*0,038*0,5=167,751[Pa]

-pozostałe wyniki w tabeli z wynikami ciśnienia dynamicznego.

2.3Średnia prędkość powietrza w przekroju odcinka pomiarowego.

V_śr=0,817*((2*427,3236/1,1731))^0,5=21.132

Pozostałe wyniki w tabeli z obliczoną średnią prędkością.

3.Określenie niepewności standardowej w pomiarach prostych; ciśnienia dynamicznego i gęstości powietrza.

U(x)= Pierwiastek((1/12(12-1)*( 427,3236 -401,7195)^2*((401,7195-401,7195)^2*)*2*(186,390-401,7195)^2

U(x)=13,283

Obliczone dla U-rurki reszta wyników w tabeli.

U^2(pd)=13,283^2 u^2(p)=0,000025------0,005^2

4.Określenie niepewności standardowych pomiarów złożonych ; średniej prędkości przepływu powietrza.

0,817*(Pierwiastek(1/(2*1,1731* 375,233)))=0,0275[Pa] dla U-rurki

=0,817*(Pierwiastek(1/(2*1,1731*399,512)))=0,0267 Pa] dla Mikrometr pochyły 1;2

=0,817*(Pierwiastek(1/(2*1,1731*431,787)))=0,0257 Pa] dla Mikrometru asmana

=0,817*1/1,1731*Pierwiastek(375,233/2*1,1731)= 8,807

średnia U-rurki

= 0,817*1/1,1731*Pierwiastek(399,512/2*1,1731)= 9,088

średnia mikrometru pochyłego

= 0,817*1/1,1731*Piewiastek(431,787/2*1,1731)= 9,448

średnia dla mikrometr

4.1 Niepewność standardowa pomiaru średniej prędkości powietrza

u(v_śr)=Pierwiastek((0,817*(1/Pierwiastek(2*1,1731*375,233)^2)*176,433+(0,817*(1/1,1731)*Pierwiastek(375,233/2*1,1731)^2)*0,000025)=0, 0,850 m/s

Pozostałe wyniki obliczono analogicznie i zestawiono w tabeli.

4.2 Wyznaczenie niepewności względnej i pomiaru średniej prędkości powietrza.

U_r(v_śr)=(0,5340/14,173)*100= 3,77%

5.Tabele z wynikami.

1.Wyniki na stanowisku pomiarowym:

Poziom postępowania	Wyniki pomiaru ciśnienia stystycznego Δp [mm]				Średnia arytmetyczna
U-rurka	38	40	37	38	38,250
Mikrometr pochyły 1:2	90	91	90	91	90,500
Mikrometr Askania	43,56	44,26	44,1	44,14	44,015
					57,588

2.Dane dotyczące powietrza.

ts =	22,2	[C]	295,35	[K]
tw	13,8	[C]
p=	998,3	[hPa]	99830	[Pa]
pwn =	1577,4645	[Pa]
pw =	1009,7513	[Pa]
ρ=	1,1731
ρc =	1000	[kg/m3]
g=	9,81	m/s2
ρc =	900	[kg/m3]
sin=	0,5

3.Tabela Średniej prędkości przepływu.

Vsr				Śred. arytm.
20,597	21,132	20,324	20,597	20,662
21,263	21,381	21,263	21,381	21,322
22,052	22,228	22,188	22,198	22,167

4.Tabela z wynikami pomiaru ciśnienia pd [Pa]

Poziom postępowania	Wyniki pomiaru ciśnienia pd [Pa]				Średnia arytmetyczna
U-rurka	372,78	392,4	362,97	372,78	375,233
Mikrometr pochyły 1:2	397,305	401,7195	397,305	401,7195	399,512
Mikrometr Askania	427,3236	434,1906	432,621	433,0134	431,787
					402,177

∑ (x-x)^2	457,121
	19,488
	27,899

u-rurka

Mikrometr pochyły 1;2

Mikrometr Askania

5.Tabele do określenie niepewności standardowych pomiarów złożonych ; średniej prędkości przepływu powietrza.

a) seria 1: 1 pomiar.

vsr/pd 1	0,0275	U-rurka
		0,0267	Mikrometr pochyły 1:2
		0,0257	Mikrometr Askania

Pomiar 1;

vsr/ρ 1	8,807	U-rurka
		9,088	Mikrometr pochyły 1:2
		9,448	Mikrometr Askania

6 Tabela do wyników niepewności standardowej pomiaru średniej prędkości powietrza

a) Pomiar 1;

u(vsr) 1	0,1756	U-rurka
		0,0568	Mikrometr pochyły 1:2
		0,0613	Mikrometr Askania

7 Tabela z wynikami Wyznaczonej niepewności względnej i pomiaru średniej prędkości powietrza.

a) Pomiar 1:

u(vsr) 1	0,0085	U-rurka
		0,0027	Mikrometr pochyły 1:2
		0,0028	Mikrometr Askania

7.Wnioski

Różniące się wyniki i odbiegające z normami mogą być spowodowane błędami pomiarowymi których mogła wystąpić kumulacja . Mianowicie oto niektóre z nich które mogły mieć znaczny wpływ na przeprowadzenie ćwiczenia :

1. Nierówne ułożenie słupków cieczy gdy odczytywaliśmy różnice ciśnienia statycznego.

2. Błąd związany z odczytem wyników, powodowany przez zły lub mylny kąt widzenia + odbicie światła.

3. Mało czytelna skala

4. Wklęsłe nie równe linie wody przy odczytywaniu wyników różnicy ciśnienia.

5. Poziom ,,0,, przy mikromanometrze pochyłym ustawiony w pozycji -1mm.

6. Nieustawiony pion przy początku wykonywania pomiaru 1 , w drugim już ustawiony.