Введение к работе
Актуальность проблемы. Влажность - это один из важнейших параметров газа, измерение которого имеет большое значение и широко применяется в хозяйственной, производственной и научной деятельности. К примеру: в метеорологии - для изучения и предсказания погоды, в производствах, связанных с гигроскопическим сырьем, в сельском хозяйстве - в теплицах, оранжереях и зернохранилищах.
В настоящее время существует огромный парк приборов (ги1рометров)_для измерения влажности газов и постоянно разрабатываются новые. Обеспечение единства измерения влажности газов и оценка метрологических характеристик гигрометров невозможны без развития и совершенствования системы метрологического обеспечения. Отсюда вытекает актуальность разработки новых технических средств системы метрологического обеспечения приборов измерения влажности газов.
Целью работы является разработка генератора для создания поверочных паровоздушных смесей с заданной относительной влажностью в соответствии с поверочной схемой ГОСТ 8.547-86. Для достижения поставленной цели предполагается решение следующих задач:
проведение аналитического обзора существующих методов и средств создания парогазовых смесей;
выбор наиболее подходящего или разработка нового метода, положенного в основу генератора;
проведение теоретических исследований выбранного метода и анализ значимости источников погрешности;
разработка методики расчета основных узлов и выполнение расчета;
создание генератора для поверки и градуировки гигрометров относительной влажности на базе проведенных теоретических исследований;
проведение экспериментальных исследований с целью проверки теоретических положений, расчетов, определение метрологических характеристик генератора;
проведение теоретической оценки погрешности генератора и его градуировка.
Методы исследований. В работе использовались теоретические и экспериментальные методы исследования с применением аппарата термодинамики, теплопередачи, процессов и аппаратов, математической статистики и теории погрешностей.
Научная новизна выполненной работы:
теоретически и экспериментально показано, что метод смешения можно применять как абсолютный метод воспроизведения относительной влажности;
на основе проведенных теоретических исследований процесса смешения потоков и анализа значимости источников погрешности генератора получены уравнения и рекомендации, позволяющие рассчитать конструктивные и технологические параметры и оптимизировать условия создания поверочных паровоздушных смесей;
разработана методика расчета основных узлов генератора и выполнен расчет, обеспечивающий необходимые метрологические характеристики;
разработана методика теоретического определения погрешности генератора относительной влажности и получены аналитические зависимости оценки ее составляющих;
создан генератор относительной влажности газов на принципе сме
шения потоков, обладающий свойством динамического изменения
режима по влажности и длительным межповерочным интервалом,
проведена его метрологическая аттестация и градуировка.
Практическая ценность работы заключается в том, что впервые создан отечественный динамический генератор, основанный на методе смешения потоков для поверки и градуировки гигрометров в диапазоне относительной влажности (5+100) %; температуры (10+60) С.
Основные положения, выносимые на защиту:
обоснование выбранного направления для решения задачи метрологического обеспечения гигрометров относительной влажности;
теоретические исследования процессов смешения потоков; уравнения и рекомендации для конструктивных расчетов;
анализ источников погрешности и аналитические зависимости для расчета погрешности задания влажности;
конструктивные решения генератора относительной влажности газов на принципе смешения потоков;
результаты экспериментальных исследований и основные метрологические характеристики генератора.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно - технической конференции аспирантов СПбГТИ (ТУ), посвященной памяти Сычева М.М. (Санкт - Петербург, 1997).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 18 рисунков, список использованной литературы из 93 наименований.
Похожие диссертации на Генератор относительной влажности газов на принципе смешения потоков
