Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Условие ТРа (ТФ-02-04)

.rtf
Скачиваний:
11
Добавлен:
26.05.2014
Размер:
169.68 Кб
Скачать

Задание на типовой расчет гр.ТФ-02-04

по курсу Метрологии

1. При измерении температуры получены значения измеряемой величины, приведенные в табл.1. При доверительной вероятности 0,683 опреде­лить среднее значение температуры, среднюю квадратическую погреш­ность и границы доверительного интервала. При расчете использовать распределение Стьюдента.

Таблица 1

Вар.N t,оC

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

181

173

292

277

391

399

481

488

126

166

233

221

342

366

415

442

444

449

455

482

491

489

505

511

544

569

588

169

172

283

269

378

388

471

479

131

159

228

210

331

351

421

439

447

456

464

472

480

493

507

522

538

575

592

165

168

279

265

374

384

467

474

139

160

225

216

328

357

417

435

442

451

459

467

475

488

502

517

533

589

596

171

176

287

273

382

382

473

483

136

155

232

218

335

359

423

441

449

457

466

475

483

496

510

525

543

597

585

170

175

288

272

383

393

472

482

131

158

227

210

330

351

420

437

445

453

462

471

478

491

505

530

548

587

594

167

172

287

269

382

392

469

479

130

156

231

214

334

355

419

431

439

447

456

465

473

490

514

529

547

566

591

171

176 169

291 284 285

273 266 269 268

386 379 380 377 376 390

396 389 390 383 386

476

483 476

135 134 130

164 161 156 157

225 228 224 232 230

211 217 213 218 214 212

328 331 327 335 333 328 330

362 358 354 359 365 353 352 354

420

435 430

444 439 451

452 449 458 454

459 458 463 466 463

466 465 470 473 471 478

474 476 475 478 479 476 481

487 489 488 491 492 489 494 493

501 503 502 505 506 503 507

516 518 517 520 521518

534 536 535 538 539

602 603 596 599

585 579 583

2. Рассчитать относительную погрешность опре­деления объема шара, если диаметр d и погрешность его измерения Δ приведены в табл.2.

Таблица 2

Вар.N

d,мм

Δ,мм

Вар.N

d,мм

Δ,мм

Вар.N

d,мм

Δ ,мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10,9

12,7

14,5

16,3

18,1

41,4

44,5

54,8

36,3

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0,24

0,26

0,36

0,29

10

11

12

13

14

15

16

17

18

20,9

22,7

24,5

26,3

28,1

46,7

48,9

57,2

61,7

0,21

0,23

0,25

0,10

0,12

0,28

0,30

0,38

0,42

19

20

21

22

23

24

25

26

27

30,9

33,7

35,6

37,3

39,1

50,6

52,4

59,4

62,7

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,32

0,34

0,40

0,51

3. Определить абсолютную в оС и относительную погрешность измерения температуры t комплектом, состоящим из термопреобразователя сопротив­ления и автоматического моста класса точности к. Материал термопре­образователя, класс допуска, диапазон измерения комплекта D и дру­гие величины приведены в табл.3.

Таблица 3

Вар.N

гр.

кл. доп. погр.оС

к

D,оС

t,оС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

50П

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

50М

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

"

А 0,15+0,002/t/

" "

" "

" "

В 0,3+0,005/t/

" "

" "

" "

С 0,6+0,008/t/

" "

" "

" “

A 0,15+0,0015/t/

" "

" "

" "

В 0,25+0,0035/t/

" "

" "

" "

" "

С 0,5+0,0035/t/

" "

" “

“ “

“ “

“ “

0,5

1

0.5

1

1

0,5

1

0,5

0,5

1

0,5

1

1

0,5

1

0,5

0,5

1

0,5

1

0,5

1

0,5

1

0,5

1

0,5

-100-200

"

"

"

50-300

"

"

"

-50-400

"

"

"

-25-25

"

"

"

-100-100

"

"

"

"

-50-50

"

"

"

"

"

25

105

185

58

10

115

220

96

40

245

350

126

5

11

22

9

25

63

77

98

32

17

24

33

41

29

38

4. Определить значение температуры и погрешность ее измерения в оС и мВ,если термопара развивает Е(t,tо). Значение последней, температура свободных концов tо,тип градуировки даны в табл.4.

Таблица 4

Вар.N

Гр. Δ,мВ

Е(t,to),мВ

to,oС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

ХК 0,14 + 0,0002t

" "

" "

" "

" "

“ “

" "

“ “

" "

ХА 0,008+0,0003(t+200)

" "

“ “

" "

“ “

" "

" "

" "

" "

ПП 0,008+0,000269(t-300)

" "

" "

" "

" “

" "

" "

" "

" "

4,12

5,54

6,97

8,44

9,94

11,33

13,21

-5,8

-5,01

-3,7

-4,25

-2,72

-1,41

-3,22

2,49

2,75

3,10

3,47

3,75

3,96

1,65

1,96

2,17

2,98

3,28

2,11

1,82

5

10

15

20

25

9

16

5

10

15

20

25

18

7

5

10

15

20

25

30

42

17

24

31

36

42

28

5. Преобразователь давления и разрежения имеет пределы измерения D, изменения выходного сигнала - Di и предельную приведенную погреш­ность γ, значения всех величин приведены в табл.5. Определить зна­чение измеряемого давления и относительную погрешность его измерения если выходной сигнал имеет значение I, приведенное в табл.5.

Таблица 5

Вар.N D,кПа Di,мА γ,% I,мА

нижн.верхн.

Вар.N D,кПа Di,мА нижн.верхн.

γ ,% I,мА

1 -0,1 0,15 4 – 20 0,1 1

2 -0,1 0,3 " " 1,5

3 -0,2 0,2 " 0,25 2

4 -0,3 0,1 " " 2,5

5 -0,2 0,4 " 0,5 3

6 -1 1,5 0 – 5 " 4

7 -1 3 " 0,1 6

8 -2 2 " " 8

9 -10 15 " " 12

10 -10 30 " " 16

11 -20 20 " " 17

12 -1 3 4 – 20 0,25 2,8

13 -4 2 " “ 3,6

14 -3 1 0 – 20

15 -2 4 4 – 20

16 -3 3 "

17 -4 2 "

18 -4 6 "

19 -5 5 "

20 -6 4 "

21 -6 10 "

22 -20 40 "

23 -30 10 "

24 -1 1,5 "

25 -2 2 0 – 5

26 -3 5 "

27 -1 3 4 - 20

0,25 10

0,5 6

" 8

0,1 10

" 12

0,25 14

" 16

0,5 18

" 11

" 13

0,25 7

" 2,8

" 3,6

" 18,6

6. Дифманометр-уровнемер с диапазоном измерения D и пределом приве­денной погрешности γ измеряет разность давлений dР. Определить высоту уровня в резервуаре и погрешность ее измерения, если плотность воды составляет 1000 кг/м3, значения всех величин даны в табл.6 Таблица 6

Вар.N dP,кПа D,кПа γ,%

Вар.N

dР,кПа

D,кПа

γ,% Вар.N dР,кПа D,кПа

γ,%

1 1,8 2,5 0,1

2 3,2 4 "

3 5,5 6,3 "

4 6,2 10 "

5 14,3 16 "

6 1,6 2,5 "

7 2,8 4 "

8 4,3 6,3 "

9 5,2 10 "

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1,5

2,8

5,1

5,8

13,9

19,3

0,9

6,6

5,6

2,5

4

6,3

10

16

25

2,5

10

6,3

0,25 19 2,2 2,5

" 20 3,6 4

" 21 5,9 6,3

" 22 6,6 10

" 23 14,7 16

" 24 18,6 25

" 25 1,3 2,5

" 26 3,1 4

” 27 12,6 16

0,5

"

"

"

"

"

"

"

"

7. Рассчитать значение расхода воды, если перепад давления на диаф­рагме составляет dР, относительное сечение последней равно m, а диа­метр трубопровода - D. Плотность воды составляет 1000 кг/м3,значения остальных величин даны в табл.7.

Таблица 7

Вар.N D,мм m

dP,кПа

Вар.N

D,мм

m dР,кПа

Вар.N

D,мм

m dР,кПа

1 141 0,1

2 150 "

3 169 "

4 181 0,15

5 200 "

6 113 "

7 128 "

8 173 0,37

9 114 “

10

20

30

40

50

15

25

21

26

10

11

12

13

14

15

16

17

18

125

150

203

257

255

96

106

211

188

0,15 60

0,2 70

" 80

0,25 90

" 100

" 77

" 96

0,32 23

“ 66

19

20

21

22

23

24

25

26

27

305

357

410

478

529

684

275

366

185

0,25 110

0,3 120

" 130

" 140

0,35 150

" 160

" 33

0,28 21

" 64

8. При измерении концентрации водорода в азоте прибор показал СH2 ,%. Какова фактическая концентрация водорода,если в смесь попали пары воды с концентрацией СH2O ,%. Значения перечисленных величин приведены в табл.8.

Таблица 8

Вар.N

СH2,%

СH2O,%

Вар.N

СH2,%

СH2O,%

Вар.N

СH2,%

СH2O,%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

60

61

62

63

64

65

59

82

54

1

2

3

4

5

8,5

7,5

12

14

10

11

12

13

14

15

16

17

18

66

67

68

69

70

77

78

81

84

6

7

8

9

10

9,5

10,5

12,5

9,8

19

20

21

22

23

24

25

26

27

71

72

73

74

75

76

79

83

88

11

12

13

14

15

16

11,5

10,7

14,2

9. Каково сопротивление электродного преобразователя с постоянной к при нормальной температуре,если измеряется электропроводность водного раствора соляной кислоты с концентрацией C . Значения последней и к приведены в табл.9.

Таблица 9

Вар.N

к,см-1

C мг/л

Вар.N

к,см-1

С мг/л

Вар.N

к,см-1

С мг/л

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

"

"

"

"

"

"

"

"

1

1,5

2

2,5

3

9

9,5

12,5

16,4

9

10

11

12

13

14

15

16

17

2

"

"

"

"

"

"

"

"

3,5

4

4,5

5

5,5

10

10,5

13,7

15,2

18

19

20

22

23

24

25

26

27

3

"

"

"

"

"

"

"

"

6

6,5

7

7,5

8

8,5

11

14,2

11,5

10. Какова температура раствора,если при показаниях рН-метра рНt фак­тическое рН раствора составляет рНф. Градуировочная характеристика электродной системы имеет вид: Е=--(54,2+0,198t)(рН-7). Значения рНt и рНф приведены в табл.10. Градуировочное значение температуры 20 оС.

Таблица 10

Вар.N

рНt

рНф

Вар.N

рНt

рНф

Вар.N

рНt

рНф

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3,1

3,3

3,5

3,8

4

8,4

8,6

10,2

11,6

2,95

3,2

3,25

3,6

3,9

8,1

8,2

9,8

11,3

10

11

12

13

14

15

16

17

18

4,2

4,4

4,6

4,8

5

9,1

9,3

10,6

11,2

4,22

4,45

4,5

4,65

4,9

8,9

9,1

10,1

10,6

19

20

21

22

23

24

25

26

27

5,2

5,4

5,6

5,8

4,9

5,2

9,5

10,9

3,4

5,3

5,45

5,7

5,95

5,1

5,32

9,7

10,6

3,6

Экзаменационные вопросы по курсу «Метрология...» для групп ТФ-01—05,08- 03

  1. Метрология, основные понятия и определения. Способы обеспечения единства измерений в метрологии. Системы единиц.

  2. Классификация методов измерения : прямые. косвенные, совокупные, совместные.

  3. Средства измерения. Разделение средств измерения по точности и структуре.

  4. Элементы теории погрешности: абсолютная, относительная, приведенная погрешности. Типы шкал приборов и диапазоны.

  5. Виды погрешностей: систематические, случайные, промахи. Способы снижения погрешностей,

  6. Метрологические характеристики средств измерения: номинальная статическая характеристика, чувствительность, порог чувствительности, вариация, диапазон измерения, класс точности .

  7. Оценка точности измерений. Расчет погрешности при прямых измерениях. Технические измерения: оценка точности измерения для единичного прибора и для комплекта.

  8. Основные характеристики случайных погрешностей: математическое ожидание, случайная погрешность, средне-квадратичное отклонение, доверительный интервал.

  9. Оценка случайной погрешности. Нормальный закон распределения.

  10. Оценка случайной погрешности. Распределение Стьюдента.

  11. Оценка погрешности при косвенных измерениях.

  12. Способы измерения физических величин. Непосредственные измерения. Дифференциальный метод измерения.

  13. Компенсационные методы измерения физических величин. Уравновешенные мосты.

  14. Компенсационные методы измерения физических величин. Схема для измерения ЭДС.

  15. Компенсационные методы измерения физических величин. Схема переносного потенциометра с постоянной силой тока.

  16. Компенсационные методы измерения физических величин. Преобразователи с отрицательной обратной связью.

  17. Понятие температуры. Методы и средства измерения температуры .Единицы измерения . Температурная шкала. Реперные точки.

  18. Контактные и бесконтактные методы определения температуры. Стеклянные термометры, принцип действия, область применения.

  19. Манометрические термометры, принцип действия, область применения. Газовые манометрические термометры.

  20. Жидкостные манометрические термометры, конденсационные манометры, принцип действия, область применения.

  21. Термопреобразователи сопротивления. Требования, предъявляемые к ТПС. Платиновые термопреобразователи сопротивления.

  22. Медные термопреобразователи сопротивления, область применения, градуировочные характеристики, конструкция.

  23. Мостовые методы измерения сопротивлений ТПС. Неуравновешенные мосты.

  24. Уравновешенные мосты, двух и трехпроводная схемы подключения термопреобразователей.

  25. Автоматические уравновешенные мосты. Принцип действия.

  26. Нормирующие преобразователи для термопреобразователей сопротивления. Назначение, принцип действия.

  27. Метод измерения сопротивлений по падению напряжения на терморезисторе . (Потенциометрический метод измерения сопротивлений).

  28. Термоэлектрические преобразователи. Элементы теории термопар. Эффект Томпсона, эффект Зейбека.

  29. Способы подключения ТЭП в цепь измерительного прибора. Теорема о третьем проводнике, стандартные ТЭП.

  30. Введение поправки на изменение температуры свободных концов , удлиняющие термоэлектродные провода.

  31. Автоматическое введение поправки на изменение температуры свободных концов .

  32. Пирометрические милливольтметры. Назначение, принцип действия, область применения.

  33. Принцип действия автоматических потенциометров, работающих в комплекте с термоэлектрическими преобразователями (ТЭП).

  34. Нормирующие преобразователи для ТЭП. Назначение , принцип действия, область применения.

  35. Принцип действия приборов «следящего регулирования» для измерения термо-ЭДС, типа РП-160.

  36. Бесконтактные методы измерения температуры. Пирометры излучения.

  37. Яркостная температура. Принцип действия яркостного (квазимонохроматического пирометра).

  38. Понятие цветовой и радиационной температуры.

  39. Методы и средства измерения давления. Абсолютное, избыточное , манометрическое давление.

  40. Жидкостные приборы для измерения давления. Двухтрубные и однотрубные манометры.

  41. Жидкостные приборы для измерения давления. Назначение, область применения, принцип действия микроманометров.

  42. Деформационные манометры и дифманометры, чувствительные элементы. Принцип действия, назначение, область применения пружинных манометров,

  43. Мембранные деформационные манометры. Назначение, принцип действия, область применения.

  44. Измерительные преобразователи с дистанционной передачей показаний , дифференциально-трансформаторные преобразователи на переменном токе.

  45. Измерительные преобразователи с компенсацией магнитных потоков.

  46. Датчики давления с тензопреобразователем типа «Сапфир», принципиальная электрическая схема.

  47. Методы измерения расхода, понятие расхода, единицы измерения. Условия использования расходомеров переменного перепада давления.

  48. Разновидности сужающих устройств. Остаточные потери давления.

  49. Уравнение расхода для сжимаемой и несжимаемой жидкости.

  50. Расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры), назначение, область применения, принцип действия.

  51. Тахометрические расходомеры. Назначение, область применения, принцип действия.

  52. Индукционные расходомеры, расходомеры с переменным и постоянным магнитным полем.

  53. Измерение уровня. Измерение уровня с помощью дифманометров. Измерение уровня в резервуарах под давлением.

  54. Емкостные уровнемеры для электропроводных и неэлектропроводных сред.

  55. Тепломеры. Комплект средств измерения для теплосчетчика.

  56. Анализ состава газовых сред. Объемные химические газоанализаторы.

  57. Термокондуктометрические газоанализаторы. Общие сведения. Чувствительные элементы. Электрическая схема газоанализатора ТП .

  58. Термохимические газоанализаторы. Область применения. Электрическая схема.

  59. Магнитные газоанализаторы. Область применения. Датчик газоанализатора. Схема кислородомера МН-5130.

  60. Газовые хроматографы .Разделительные колонки. Принципиальная схема.

  61. Кондуктометры. Основы теории. Измерительная схема кондуктометра.

  62. рН-метры. Основы теории. Водородный и стеклянный электроды. Электронная система. Изопотенциальная точка.

  63. рН-метра. Схема измерительного преобразователя. Настройка на изопотенциальную точку. Температурная компенсация.

  64. Оптические газоанализаторы .

  65. Автоматический кремнемер. 2 стадии процесса измерения. Устройство подготовки пробы.