Измерение температуры среды и поверхности тела. Оценка погрешности прямого измерение давления среды деформационным манометром

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Управление, сертификация и инноватика»        ФЭН        Группа:  ЭТз-51у            Выполнил: студент Губанов А.Г. Шифр: 340755104        Проверил:        Отметка о защите: НОВОСИБИРСК  2008

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАЧА №1. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ СРЕДЫ............................ 3

ЗАДАЧА №2. Измерение температуры поверхности тела........................................................................................................................... 7

ЗАДАЧА №3. оЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ СРЕДЫ ДЕФОРМАЦИОННЫМ МАНОМЕТРОМ............ 14

ЗАДАЧА №4. ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ, ПАРА РАСХОДОМЕРОМ ПЕРЕМЕННОГО ПЕРЕПАДА.................................. 23

ЗАДАЧА №5. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ВОДЫ В БАРАБАНЕ ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЯ............................................................................ 31

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА.................................................. 36

ЗАДАЧА №1 (измерение температуры среды).

В металлическом коробе с теплоизоляцией температура воздуха измеряется ртутным термометром, который размещается в металлической гильзе, закрепленной в стенке короба, температура которой t_w принимается равной температуре основания гильзы t_осн (t_осн= t_w). Для обеспечения надежного термического контакта чувствительного элемента термометра с концом гильзы, нижняя ее часть засыпается медными опилками. Показание термометра t_э равно температуре конца гильзы t_l (t_э= t_l), которая ниже искомой температуры воздуха t_f.

коэффициент теплоотдачи ,

толщина стенки гильзы

теплопроводность гильзы ,

показания термометра ,

длина гильзы ,

температура у основания гильзы .

1.  Вычислить методическую погрешность измерения температуры  из-за теплоотвода по гильзе (термоприемнику).

2.  Исходя из уравнения методической погрешности, вычислить длину гильзы l для термометра, при которой методическая погрешность измерения температуры составляла бы менее 0,2% разности между действительной температурой воздуха -  и температурой стенки кожуха.

3.  Как влияют на величину методической погрешности из-за теплоотвода:

A.  Глубина погружения термоприемника (гильзы) l;

B.  Коэффициент теплоотдачи , например оребрение гильзы;

C.  Теплопроводность гильзы  и толщина стенки ;

D.  Высота засыпки гильзы медными опилками.

РЕШЕНИЕ №1.

Вычисляем

По справочной таблице

Вычисляем действительную температуру среды:

Следовательно, методическая погрешность из-за теплоотвода

РЕШЕНИЕ №2.

По условию задачи  от , тогда

Из формулы определения методической погрешности и по условию задачи

.

Тогда

Ответ: методическая погрешность измерения температуры составит менее 0,2% разности между действительной температурой воздуха -  и температурой стенки кожуха при длине гильзы более 0,235м.

РЕШЕНИЕ №3.

А. Как влияет на величину методической погрешности из-за теплоотвода

глубина погружения термоприемника (гильзы) l?

По формуле определения методической погрешности

.

При увеличении l значение тоже возрастает, следовательно, возрастает и

.

В. Как влияет на величину методической погрешности из-за теплоотвода коэффициент теплоотдачи , например оребрение гильзы?

По формуле определения методической погрешности

,

где параметр  возрастает при возрастании  , следовательно, возрастает и .

С. Как влияет на величину методической погрешности из-за теплоотвода теплопроводность гильзы  и толщина стенки ?

Из формулы  видно, что при увеличении  и  уменьшается параметр , что приводит к увеличению .

D. Как влияет на величину методической погрешности из-за теплоотвода высота засыпки гильзы медными опилками?

Повышение высоты засыпки гильзы медными опилками приведет к увеличению мощности теплового напора на стенки гильзы и к увеличению методической погрешности.

ЗАДАЧА №2 (измерение температуры поверхности тела).

Дано:

Материал – фарфор;

Диаметр термоэлектродов d = 0,15 мм;

Теплопроводность фарфора при  

;

Действительная температура поверхности ;

Температура окружающей среды ;

1.  Рассчитать методическую погрешность  измерения температуры нагретой поверхности изделия;

2.  Раскрыть с позиций теории теплообмена причину возникновения методической погрешности измерения температуры поверхности объектов при внешнем расположении спая термопары по отношению к телу;

3.  Почему для измерения температуры поверхностей используют термопары?

4.  Как влияет теплопроводность объекта , геометрические размеры (диаметр электрода ), теплопроводность термоэлектродов на величину методической погрешности?

5.  Каким образом уменьшают методическую погрешность измерения температуры поверхности?

1.  Рассчитать методическую погрешность  измерения температуры нагретой поверхности изделия.