Wydział Budowy Maszyn i Informatyki Bielsko - Biała, 24.05.2010

Rok akademicki: 2009/2010

Studia: stacjonarne/inż.

Semestr: 4

Kierunek/Specjalność: ZiIP

Grupa: Wtorek - godz. 14.15-16.00

LABORATORIUM

METROLOGII TECHNICZNEJ

Laboratorium nr 11

Wzorcowanie manometru

Wykonała:

Sprawozdanie
Do poprawy:
Zaliczone:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było wyjaśnienie pojęć związanych z pomiarami ciśnienia oraz zapoznanie się z sposobami i metodami wzorcowania manometru obciążnikowego.

2. Wstęp teoretyczny

Manometr - przyrząd do pomiaru ciśnienia

Ze względu na ciśnienie dzieli się je na:

• względne - wskazujące różnice ciśnień

• bezwzględne - wskazujące ciśnienie w odniesieniu do próżni

Jednym z podstawowych parametrów określających termodynamiczny stan ciała jest ciśnienie. Ciśnienie jest wywierane na ciała stałe i płyny w kierunku prostopadłym do ich powierzchni. W ogólnym przypadku ciśnienie P definiuje się jako granicę stosunku siły normalnej do powierzchni do pola tej powierzchni, gdy wartość pola powierzchni dąży do zera:

gdzie:

F_n - składowa siły prostopadła do powierzchni,

A - pole powierzchni.

Gdy siła F_n rozłożona jest równomiernie na powierzchni, wówczas ciśnienie określa wzór:

W układzie międzynarodowym jednostek miar SI podstawową jednostką ciśnienia jest paskal. Jeden paskal jest to ciśnienie, które wywiera siła 1N działająca równomiernie na powierzchnię o polu 1m².

Ponieważ paskal jest jednostką ciśnienia bardzo małą, np.: ciśnienie barometryczne wyraża się liczbą około 10⁵ Pa, stąd w technice używa się wielokrotności tej jednostki: kilopaskali (1 kPa = 10³ Pa) oraz magapaskali (l MPa = 10⁶ Pa).

Innymi jednostkami, w których wyraża się wielkość ciśnienia są:

Atmosfera techniczna:

Bar:

1bar 10⁵ Pa

Tor (Wysokość słupa rtęci):

1Tr 1mmHg 133,3 Pa

Wysokość słupa wody:

1mmH₂ O =9,81 Pa

3. Wzorcowanie manometru:

Rys. Manometr obciążnikowo - tłokowy: 1. Talerz, 2. Obciążniki, 3. Wskaźnik, 4. Śruba napędowa, 5.6.7.8. Zawory odcinające, 9. Zbiornik oleju.

Za pomocą tego urządzenia otrzymaliśmy wyniki, które zapisaliśmy do tabeli pomiarów:

Nr pomiaru	Ciśnienie wzorcowe Pw at	Wskazania manometru Po at		Błąd wskazań ∆Pa at		∆Ph
				rosnące	malejące		rosnące	malejące
1	0.5	0.6	0.74	0.1	0.24	0.14
2	1	1.11	1.11	0.11	0.11	0
3	1.5	1.62	1.61	0.12	0.11	-0.01
4	2	2.12	2.12	0.12	0.12	0
5	2.5	2.64	2.62	0.14	0.12	-0.02
6	3	3.13	3.13	0.13	0.13	0
7	3.5	3.62	3.62	0.12	0.12	0
8	4	4.11	4.11	0.11	0.11	0
9	4.5	4.62	4.62	0.12	0.12	0
10	5	5.15	5.13	0.15	0.13	-0.02
11	5.5	5.62	5.63	0.12	0.13	0.01
12	6	poza	-	-	-	-

Klasa manometru: 1.6

Zakres manometru: 6

Błąd dopuszczalny: 0.096

Różnica wskazań manometru badanego i wzorcowego w dowolnym miejscu skali jest większa od odchyłki wynikającej z klasy dokładności manometru badanego:

∆P_a > ∆P_max

gdzie: ∆P_a = P_o - P_w - różnica wskazań manometru badanego i wzorcowego

Po - ciśnienie odczytane z manometru badanego

Pw - ciśnienie wzorcowe (rzeczywiste)

Np. : ∆P_a = P_o - P_w

∆P_a = 0.74 - 0.5 = 0.24

∆P_max - błąd charakterystyczny (graniczny) manometru badanego wynikający z klasy dokładności:

Np.

Histereza pomiarowa, tj. różnica wskazań odpowiadających tej samej poprawnej wartości ciśnienia, uzyskanej przy ciśnieniu wzrastającym i malejącym, jest większa od błędu granicznego badanego manometru:

∆P_h > ∆P_max

gdzie: ∆P_h = P_m - P_r - histereza pomiarowa

P_m - ciśnienie odczytane manometru badanego przy ciśnieniu malejącym

P_r - ciśnienie odczytane z manometru badanego pry ciśnieniu wzrastającym

Np. ∆P_h = P_m - P_r

∆P_h = 0.24 - 0.1 = 0.14

4. Wnioski

Różnica wskazań manometru badanego i wzorcowego jest większa od błędu charakterystycznego manometru badanego. Histereza pomiarowa jest mniejsza w niektórych misjach pomiaru od maksymalnego błędu charakterystycznego. Z czego wynika, że manometr nie spełnia stawianych mu wymagań.

---