АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭТАЛОНОВ ДАВЛЕНИЯ 8
1.1 Описание задатчиков давления «Воздух-1600» и «Воздух-4000» 8
1.2 Эталоны давления серии «Метран-500 Воздух» 14
1.3 Пневматический калибратор давления «ЭЛМЕТРО-ПАСКАЛЬ-05» 22
Выводы по разделу один 32
2 МЕТОДЫ КАЛИБРОВКИ 33
2.1 Метод непосредственного сличения с эталоном 33
2.2 Метод прямых измерений величины 34
2.3 Метод косвенных измерений величины 34
Выводы по разделу два 36
3 ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
3.1 Расчет эффективной площади задатчика 37
Выводы по разделу три 58
4 МЕТОДИКА КАЛИБРОВКИ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ЭТАЛОНА
ДАВЛЕНИЯ 59
Выводы по разделу четыре 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 66
ПРИЛОЖЕНИЕ
С развитием науки, техники и промышленности значение измерений физических величин все больше приобретает первостепенное значение. На сегодняшний день в мире практически каждую минуту производится огромное количество измерительных операций. Они являются неотъемлемой частью в жизни человека, т.к. их результаты применяются для того, чтобы обеспечить отличное качество выпускаемой продукции. Существует наука, которая изучает единицы измерения - метрология.
Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности [1]. На пути цивилизации человечества она претерпевала различные изменения в способах измерений. Сначала люди пользовались самыми примитивными мерами измерений. Так, например, в России это были «пядь», «локоть». Для единства существовавших мер издавна создавались образцовые. Сейчас же введен ГОСТ 8.417-2002, который обеспечивает соблюдение единой системы мер.
С продвижением науки и появлением новых разработок требования к измерениям все больше ужесточаются. Главным критерием требований была и остается точность измерений. Точность измерений - близость измеренного значения к истинному значению измеряемой величины [1]. Неточный прибор выдает огромные погрешности, а ее неправильный расчет или вовсе пренебрежение ею, влечет за собой ошибки и расхождения в расчетах, а это, как известно, может привести к беспорядкам во всем мире.
Погрешность результата измерения - разность между измеренным значением величины и опорным значением величины.
Проблема погрешности измерений существовала всегда. Это повлияло на необходимость в обеспечении наиболее точных измерительных устройств, которые свели бы погрешность измерений к минимуму.
На сегодняшний день существует множество эталонов давлений, выпускаемых разными предприятиями, но очень малая доля из них способна осуществить требуемую высокую точность измерений. Калибратор - эталон, используемый при калибровке или поверке. Эталон - средство измерительной техники, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины или шкалы измерений [1]. Имеющийся калибратор давления «ЭЛМЕТРО- ПАСКАЛЬ-05» способен работать в диапазоне воспроизведения избыточного давления от 0,005 до 40 кПа с классами точности 0,015 и 0,02. Для проведения калибровки необходим прибор более высокого класса точности. Но в нужном диапазоне работы существует один эталон давления - микроманометр, доступ к которому ограничен. Поэтому возникла потребность в создании методики калибровки пневматического калибратора давления «ЭЛМЕТРО-ПАСКАЛЬ-05», которая приведет к уменьшению погрешности.
Актуальность.
Проблема уменьшения погрешности является одной из главных в исследовании избыточного давления. Успешное решение данной задачи - необходимое условие дальнейшего развития и совершенствования подобных приборов. Появление более высокоточного прибора в нижнем диапазоне воспроизведения давления влечет собой увеличение заинтересованности и повышение спроса от метрологических лабораторий.
Цель данной выпускной квалификационной работы заключается в повышении точности эталона давления в диапазоне воспроизведения давления 20 Па - 25 кПа.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть эталоны давления.
2. Проанализировать существующие методы калибровки эталонов давления.
3. Разработать методику калибровки пневматического эталона давления.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана оригинальная методика калибровки пневматического калибратора давления.
На основе аналитического обзора были рассмотрены существующие эталоны избыточного давления, изучены методы калибровки. В качестве подходящих методов выбраны: метод косвенных измерений - для нелегитимной области воспроизведения давлений. Для легитимной области использовался метод непосредственного сличения с эталоном, так как он наиболее удобен в данной области избыточного давления.
В лабораторных условиях был получен массив данных выходного давления Р[, контрольного давления «P5L». Проведены расчеты значений массового расхода G[ и эффективной площади. Применен метод прямого сличения с эталоном. Результаты расчетов показывают, что новый подход к калибровке задатчиков давления "Воздух-1600" и "Воздух-4000", позволяет более точно воспроизводить кривую эффективной площади приборов, полученную экспериментально с помощью эталонов
Даная методика позволяет обеспечить производственный выпуск калибраторов «ЭЛМЕТРО-ПАСКАЛЬ-05» с нужной погрешностью, и что более важно позволяет упростить методику калибровки калибраторов, что в свою очередь делает эксплуатацию этих калибраторов более удобной.
