ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
РАСХОД ГАЗА МАССОВЫЙ.
РАСЧЕТНЫЕ
ЗАВИСИМОСТИ КОСВЕННЫХ МЕТОДОВ
ИЗМЕРЕНИЙ
ГОСТ 8.464-82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
СОДЕРЖАНИЕ
1. ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ 3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОРЯДКУ ПОЛУЧЕНИЯ ИСХОДНЫХ ФОРМУЛ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОГО РАСХОДА
|
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ РАСХОД
ГАЗА
МАССОВЫЙ. State
system for ensuring the uniformity of |
ГОСТ 8.464-82 |
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23
апреля
с 01.07.33
Настоящий стандарт устанавливает комплекс расчетных зависимостей между массовым расходом стационарного изоэнтропического энергоизолированного однофазного потока газа, термогазодинамическими параметрами, параметрами состояния, физическими константами, эмпирическими коэффициентами и геометрическими размерами «проточных каналов, а также требования к порядку получения исходных формул для оценки погрешности измерения массового расхода.
Настоящий стандарт обязателен для применения при разработке средств измерений массового расхода газа, регламентированных к использованию ГОСТ 8.369-79, соответствующих стандартов методик выполнения измерений и нормативно-технических документов на методы и средства поверки.
Расчетные зависимости для массового расхода газа, регламентированные настоящим стандартом, могут быть преобразованы в расчетные зависимости для объемного расхода газа, приведенного к нормальным условиям, установленным ГОСТ 2939-63. С этой целью зависимости для массового расхода газа делят на плотность газа «при нормальных условиях qh или на уравнение, выражающее эту плотность газа через давление, температуру, газовую постоянную и коэффициент сжимаемости qh = PН/ZНRTH.
1.1. Сочетания независимых термогазодинамических параметров, измеряемых прямым методом, используемые в расчетных зависимостях для массового расхода газа, выбраны из следующего рада термогазодинамичеоких параметров:
а0; а;
w; δа = а0 - а; δw0 = а0 - w; δw
= а
- w;
ρ0; ρ; δρ = ρ0
- ρ;
Р0; Р; δp = p0 - p;
Т0,
где а - скорость звука;
ρ - плотность газа;
Р - абсолютное давление в -потоке;
w - скорость потока;
Т0 - температура потока.
Индекс «0» означает, что значение параметра соответствует состоянию изоэнтропического заторможенного потока.
2.1. Расчетные зависимости для массового расхода в исходной и упрощенной формах, выражения для поправочных множителей ε, условные обозначения расчетных зависимостей в виде литеры М с верхним и нижним цифровыми индексами, сочетания независимых термогазодинамических параметров, подлежащих измерениям прямым методом, и параметры A, γ, Z0, R, μ, численные значения которых предполагаются известными, представлены в таблице.
Условное обозначение расчетных зависимостей. |
Сочетания измеряемых термогазодинамических параметров |
Расчетные зависимости в исходной и упрощенной формах, поправочный множитель ε |
|
ρ, ω |
m = μAρω |
|
ρ0; ω,
P0 |
= μAερ0ω
|
|
ρ0; ω,
a0 |
= μAερ0ω
|
|
ρ0; δω0,
a0 |
= μAερ0δω
|
|
ρ0; ω,
a0 |
= μAερ0ω
|
|
ρ0; δω,
a0 |
= μAερ0δω
|
|
ω, P, T0 |
|
|
ω, P,
a0 |
|
|
δω0, P, a0 (μ, A, γ) |
|
|
ω, P, a (μ, A, γ) |
|
|
δω0, P, a |
|
|
ω, P0, T0 |
|
|
ω, P, a0 |
|
|
δω0, P, a0 |
|
|
ω, P0, a |
|
|
δω, P0, a0 |
|
|
ρ, P,
P0 |
|
|
ρ, δP,
P0 |
|
|
ρ0, P,
P0 |
|
|
ρ0, δP,
P0 |
|
|
ρ, ρ0, P0 |
|
|
δρ, ρ0, P0 |
|
|
ρ, ρ0, P |
|
|
δρ, ρ0, P0 |
|
|
P, P0, T0 |
|
|
δP, P0, T0 |
|
|
P, P0, ρ |
|
|
δP, P0, ρ |
|
|
ρ, P0,
T0 |
|
|
ρ, P,
T0 |
|
|
ρ, α, α0 |
.
|
|
ρ, δα, α0 |
|
|
ρ, δα, α0 |
|
|
ρ, α, T0 |
|
|
P, α, T0 |
|
|
P0, α, T0 |
|
Обозначения:
А - площадь проходного сечения канала;
γ - показатель изоэнтропы;
z0 - коэффициент сжимаемости изоэнтропически заторможенного газа;
R - удельная газовая постоянная;
μ - коэффициент расхода;
- массовый расход газа.
3.1. Значение относительного среднего квадратического отклонения случайной составляющей погрешности измерения массового расхода на основе расчетной зависимости рассчитывают по формуле
, (1)
где хi |
- обобщенный символ параметров в расчетной зависимости ; |
|
- относительные средние квадратические отклонения случайных составляющих погрешностей измерения параметра хi; |
|
- коэффициенты влияния погрешностей измерения параметров на погрешность измерения массового расхода; |
t |
- число параметров в расчетной зависимости . |
3.2. Коэффициенты влияния определяют то формуле
, (2)
где |
- частные производные от массового расхода, выраженного расчетной зависимостью по параметрам хi. |
3.3. Относительное среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности поправочного множителя рассчитывают по формуле
(3)
где |
- коэффициенты влияния погрешностей измерения параметров хi в выражениях для поправочных множителей на погрешность определения их значений; |
r |
- число параметров хi в выражениях для . |
3.4. Коэффициенты влияния определяют по формуле
, (4)
где - частные производные от поправочного множителя по параметрам хi.
3.5. Пределы относительной неисключенной систематической составляющей погрешности результата намерения массового расхода рассчитывают по формуле
(5)
где |
- пределы относительных неисключенных систематических составляющих погрешностей параметров хi; |
k |
- коэффициент, определяемый в соответствии с ГОСТ 8.207-76. |
Пределы относительной неисключенной систематической составляющей погрешности поправочного множителя рассчитывают по формуле
, (6)
Пределы суммарной погрешности результата измерения расхода рассчитывают по методике, регламентированной ГОСТ 8.207-76.
Пример получения исходных формул для расчета погрешности измерения массового расхода газа приведен в справочном приложении.
Для расчетной зависимости
или
где
формулы (1) и (3) настоящего стандарта записывают в виде
S0() = {[(μ)∙S0(μ )]2 + [(A)∙S0(A)]2 + [(γ)∙S0(γ)]2 + [(P0)∙S0(P0)]2∙+ + [(Z0)∙S0(Z0)]2 + [(δP)∙S0(δP)]2 + [(P0)∙S0(P0)]2 + [(T0)∙S0(T0)]2}, |
(1) |
и
S0( ) = {[(μ)∙S0(μ)]2 + [(A)∙S0(A)]2 + [(ε)∙S0(ε)]2 + [(R)∙S0(R)]2∙+ + [(T0)∙S0(T0)]2 + [(Z0)∙S0(Z0)]2 + [(δP)∙S0(δP)]2 + [(P0)∙S0(P0)]2}, |
(2) |
где S0(ε)={[ψε(δP)∙S0(δP)]2 + [ψε (P0)∙S0(P0)]2 + ψε (γ)∙S0(γ)]2}. |
(3) |
Коэффициенты влияния в формуле (1) равны;
в формулах (2) и (3)
;
;
Зависимости абсолютных значений коэффициентов влияния , , , и поправочного множителя ε от относительной разности давлений δР/Р0 для различных показателей изоэнтропы γ могут быть рассчитаны заранее и представлены в виде таблиц или графиков.
Для газов с показателем изоэнтропы γ =1,4 такие зависимости приведены на чертеже.
Если при измерении массового расхода газа относительные разности между давлением изоэнтропически заторможенного газа и статическим давлением δР/Р0 = (Р0 - Р)/Р0 изменяются, например от 0,01 до 0,02, то коэффициенты влияния могут быть приняты равными
= 0,490;
= 0,510;
= 0,008;
= = 0,010.
Тогда формулы (1) - (3) можно записать соответственно в виде
S0=()={S0(μ)2 + S0(A)2+0,000064 S0(γ)2+0,25[S0(R)2+S0(Z0)2+ S0(T0)2]+
+ 0,24 S0(δP)2+0,26 S0(P0)2}
S0 ()-{S0 (μ)2+ S0 (A)2+ S0 (ε)2+0,25 [S0(R)2+ S0 (Z0)2+ S0(T0)2+ S0 (δР)2+ S0(P0)2},
S0(ε)-={0,0001 [S0(δP)2+S0(P0)2+0,000064 S0(γ)2}.
Аналогично находят числовые значения коэффициентов влияния в формуле (4) настоящего стандарта при оценке относительной неисключенной систематической составляющей погрешности.