Холодильное и торговое оборудование, инженерные принципы создания холодильного оборудования (стр. 11 )

Показывающие приборы дают мгновенное значение измеряемой величины, отсчитываемое наблюдателем по шкале при помощи указателя, а самопишущие — автома­тически записывают изменение этого значения во време­ни на диаграммной бумаге. Самопишущие приборы вы­полняют для записи одной или нескольких измеряемых величин. Суммирующие приборы (счетчики или интегра­торы) дают интегральное значение измеряемой величины за любой промежуток времени. Показания счетного ме­ханизма прибора отсчитываются в начале и конце изме­рения, а суммарное значение измеряемой величины определяется как разность между конечным и начальным отсчетами. Измерительные приборы бывают также сов­мещенными, т. е. показывающими и самопишущими, по­казывающими и суммирующими, показывающими — самопишущими — суммирующими и т. д.

Технические измерительные приборы обычно стацио­нарные, образцовые и контрольные — переносные.

Местными называют приборы, устанавливаемые не­посредственно в пунктах измерений. В большинстве слу­чаев они предназначаются для менее ответственных на­блюдений, а также для периодических измерений при пуске и остановке агрегата. Самые распространенные технические приборы — с дистанционной передачей пока­заний на щиты управления, обеспечивающие централиза­цию контроля за работой установок. Дальность переда­чи у этих приборов до 300—500 м.

В большинстве случаев измерительные устройства с дистанционной передачей показаний состоят из двух са­мостоятельных элементов — первичного и вторичного приборов. Первичный прибор, являющийся воспринима­ющей частью комплекса, снабжен чувствительным эле­ментом, его, как правило, располагают в пункте измере­ния и он подвергается непосредственному воздействию измеряемой величины. Вторичный прибор, или измеряю­щая часть, выдает показания измеряемой величины, пре­образовывая при помощи измерительного механизма по­лученный им от первичного прибора сигнал в соответст­вующее перемещение отсчетного устройства. Вторичный прибор, связанный с первичным посредством соедини­тельных линий, обычно устанавливают на щите управле­ния агрегатом. Часто первичный прибор (например, ма­нометр) снабжают дополнительным устройством (катуш­кой с сердечником), предназначенным для преобразова­ния получаемого им воздействия (механического от пру­жины манометра) измеряемой величины в электрический сигнал, который затем по проводам передается вторич­ному прибору. В первичном приборе может быть пре­дусмотрено самостоятельное отсчетное устройство (шка­ла), дублирующее на месте показания вторичного при­бора. Однако чаще всего его выполняют бесшкальным (слепым). В холодильной технике к этим приборам относятся термореле, реле давления и протока, дилато­метрические термометры и др.

Погрешности измерений и расчета.

Физические величины нельзя установить абсолютно точно вследствие несовершенства измерительных прибо­ров и методов измерений, а также из-за влияния условий измерений, индивидуальных свойств наблюдателя и ря­да случайных причин. Численные значения ошибок, воз­никающих при этом, называют погрешностями изме­рения.

При каждом измерении должна быть известна сте­пень точности результата, оцениваемая погрешностью измерения. Только тогда полученное значение той или иной величины имеет практический смысл. Погрешность измерения можно выразить в виде абсолютной или отно­сительной величины. Она может быть положительной и отрицательной.

Абсолютная погрешность а, выражаемая в единицах измерения, представляет собой разность между показа­нием прибора А1 и действительным значением измеряе­мой величины А, а относительная погрешность b, приво­димая в процентах, есть отношение абсолютной погреш­ности к действительному значению. Обычно для опреде­ления действительного значения к показанию прибора вводят поправку с, которая численно равна абсолютной погрешности а, взятой с обратным знаком. Поправку ал­гебраически складывают с результатом измерения. Иног­да для получения точного результата показания прибо­ра умножают на поправочный множитель k. Значения с (а) и k в большинстве случаев находят опытным путем.

Для технических измерений применяют приборы, наи­большие погрешности которых находятся в пределах су­ществующих норм (стандартов), удовлетворяющих тре­бованиям практики. Поэтому к показаниям технических приборов поправки не вводят.

При лабораторных измерениях учитывают по возмож­ности все возникающие погрешности. В этих случаях по­казания приборов отсчитывают несколько раз подряд, затем определяют среднее значение измеряемой величи­ны, достоверность которого возрастает с увеличением числа измерений. Точность среднего результата оценива­ют по величине вероятной погрешности измерения.

Погрешности измерений в зависимости от их харак­тера делят на систематические, случайные и грубые.

Систематическими называют погрешности, причины появления которых достаточно хорошо известны, и их влияние на результаты измерений в большинстве случа­ев можно учесть. В общем случае появление системати­ческих погрешностей измерения вызывают свойства и со­стояние применяемого прибора, способ его установки, условия и метод измерения и индивидуальные особен­ности наблюдателя.

Случайные погрешности не подчиняются какой-либо известной закономерности. При повторных измерениях они не остаются постоянными по значению и знаку, так как возникают в результате влияния на процесс измере­ния случайных причин. Для отдельного измерения слу­чайные погрешности не поддаются учету, однако для ря­да последовательных измерений результат можно оце­нить, пользуясь методом статистики и теорией вероятности.

Грубые погрешности - (промахи) заведомо искажают результат измерения, например неправильный отсчет по шкале прибора, неправильная запись показания в жур­нале и т. п. Результаты измерений, содержащие грубые погрешности, исключают из рассмотрения как явно не­точные.

Погрешность измерения, зависящая от свойств и со­стояния измерительного прибора при нормальных усло­виях его работы, называется основной (инструменталь­ной) погрешностью, все остальные — дополнительными. Каждый даже новый прибор обладает основной по­грешностью измерения, величина которой зависит от его назначения, устройства и качества измерения. С течени­ем времени основная погрешность прибора обычно воз­растает в результате появления остаточных деформаций пружин, износа трущихся частей, загрязнения или по­вреждения измерительного механизма и пр. Поэтому не­обходимо периодически контролировать работу прибора и ремонтировать его.

Дополнительные погрешности, возникающие из-за не­правильной установки приборов, влияния неблагоприят­ных внешних условий (вибрации, температуры, влажности и пр.) и применения несовершенных методов измере­ний, могут достигать значительной величины. Частичное или полное устранение этих погрешностей достигается путем монтажа прибора в соответствии с инструкцией завода-изготовителя, обеспечения нормальных (градуи­рованных) условий эксплуатации прибора и применения правильных методов измерений. Ошибки измерения, обусловленные индивидуальными особенностями наблю­дателя, появляются обычно из-за неточности отсчета по­казаний прибора по субъективным причинам.

Для нахождения основной погрешности в различных отметках шкалы прибор через определенные сроки (или по мере необходимости) поверяют, т. е. сравнивают его показания с показаниями более точного прибора, имею­щего в несколько раз меньшую погрешность.

Поверяют прибор на специальных лабораторных стендах или на рабочем месте. Порядок поверки различ­ных приборов в лаборатории устанавливается соответст­вующими инструкциями. При поверке в лаборатории число поверяемых отметок шкалы для технических прибо­ров составляет обычно 3—5, а для контрольных, лабора­торных и образцовых — не менее 10. Результаты повер­ки заносят в протокол, на основании которого в случае пригодности прибора выписывают свидетельство1. В этом документе, помимо паспортных данных прибора, для всех поверяемых отметок шкалы приводятся действитель­ные значения и поправки. Кроме того, в свидетельстве указывают дату поверки и срок ее действия.

Для поверки на рабочем месте к техническим при­борам параллельно подключают контрольные. Этот вид поверки неполный, так как в большинстве случаев поз­воляет сравнить показания поверяемого прибора только в одной (рабочей) точке.

По данным лабораторной поверки часто строят по­правочный график к показаниям прибора, облегчающий определение поправок в пределах всего диапазона шкалы. Обычно поверку приборов производят вначале при возрастающем значении измеряемой величины (прямой ход), а затем при убывающем (обратный ход). Наиболь­шая разность показаний, полученных в том и другом случаях при одном и том же действительном значении измеряемой величины и неизменных внешних условиях, называется вариацией показаний прибора, появление ко­торой обычно вызывается упругим или термическим по­следействием чувствительного элемента, трением подвиж­ных частей прибора, наличием зазоров (люфтов) в сочле­нениях измерительного механизма и пр.

Вариацию показаний прибора ε чаще всего выражают в процентах диапазона шкалы

где ΔА— наибольшая разность показаний прибора при возрас­тающих и убывающих значениях измеряемой величины; Ав и Ан — верхнее и нижнее предельные значения шкалы прибора.

Для всех приборов в зависимости от их назначения, качества и предела измерения нормами устанавливают допустимые основные погрешности, выражаемые в абсо­лютных или относительных (приведенных) величинах. Допустимая основная погрешность характеризует наи­большее возможное (предельное) отклонение показаний прибора от действительного значения в обе стороны, в связи с чем перед ней ставят знаки «±». Если при по­верке прибора основная погрешность в любой точке его шкалы или в рабочей ее части не превышает допустимой, то прибор признают годным к применению. В противном случае его следует отремонтировать или переградуиро­вать.

Приведенную основную погрешность b/ прибора, оп­ределяемую в зависимости от абсолютной основной по­грешности а', выражают в процентах диапазона шкалы согласно равенству: