Разработка расходомера переменного перепада давления с диафрагмой

Содержание
Обозначения и сокращения 3
Определения 4
Введение 7
1 Описание расходомеров. 11
1.1 Турбосиловые расходомеры. 11
1.2 Область применения и метрологические характеристики. 14
1.3 Задачи, решаемые с помощью стандартизации и сертификации 14
1.4 Структурная схема расходомера с диафрагмой 16
1.5 Измерение расхода по переменному перепаду давления 18
2 Расчёт теплофизических характеристик водяного пара 20
3 Расчёт размеров сужающего устройства в виде диафрагмы 25
3.1 Нахождение номинальной функции преобразования РППД 25
3.2 Выбор марки стали для диафрагмы 29
4 Метрологические характеристики проектируемого РППД 31
4.1 Номинальная функция преобразования 31
4.2 Расчёт шкалы расходомера 31
Заключение 33
Список использованных источников 34
Приложения 35

Введение
Трудно переоценить значение топливно-энергетического комплекса (ТЭК) для экономики России. В настоящее время ТЭК играет определяющую роль в формировании бюджета Российской Федерации. Потоки энергоресурсов, проходящие по территории России, а также поступающие на экспорт, по своим масштабам огромны. В связи с этим особое значение приобретает учет их количества. Неточность учета энергоресурсов приводит к значительным финансовым потерям для бюджета страны. Особую актуальность вопросы учета энергоресурсов приобретают в свете вступления России во Всемирную торговую организацию, что требует от нашей страны гармонизации национальных и международных правил учета энергоресурсов.
Повышение точности учета энергоресурсов основано на развитии метрологического обеспечения ТЭК, которое включает в себя эталонную базу, парк средств измерений (приборов учета количества энергоресурсов), методическую и кадровую составляющую. Развитие и обеспечение правильного функционирования вышеуказанных факторов метрологического обеспечения ТЭК позволит избежать потерь энергоресурсов и обеспечить защиту интересов России при их экспорте.
Понятие потери энергоносителей в ТЭК подразумевает, что результаты измерений количества энергоносителя у поставщика и потребителя не совпадают. Таким образом, создается небаланс, который либо списывается, что приводит к существенным потерям, либо распределяется между поставщиком и потребителем. В качестве энергоносителей можно назвать нефть и нефтепродукты, природный газ, тепловую и электрическую энергию.
Небаланс будет тем меньше, чем выше уровень метрологического обеспечения учета энергоносителей, то есть метрологических характеристик эталонов, воспроизводящих единицу измерений с наивысшей достижимой точностью, используемых средств и методов измерений, а также уровень обеспеченности методами и средствами калибровки и поверки.
Потери энергоресурсов имеют следующие основные составляющие:
––потери, обусловленные погрешностью или неопределенностью измерений;
––потери, обусловленные нормами естественной убыли;
––несанкционированные потери.
Следует отметить, что метрологическая составляющая в общей величине потерь изменяется в диапазоне 60–70%, и поэтому роль метрологии и метрологического обеспечения в повышении энергоэффективности и учете энергоресурсов очевидна.
Решение задач достоверного измерения и учета энергоресурсов не может быть успешным без метрологического обеспечения высокого уровня. Неопределенность измерений количества энергоресурсов у участников рынка неизбежно приводит к различным результатам измерений у поставщика и потребителя.
Опыт работы в области учета энергоресурсов показал, что основной причиной, порождающей небалансы, являются недостатки в системе метрологического обеспечения учетных операций, которые напрямую связаны с обеспечением единства измерений.

Заключение
В настоящее время измерение расхода методом переменного перепада давления является популярной и широко применяемой технологией. Самым распространенным первичным преобразователем расхода является стандартное сужающее устройство _ диафрагма. Принцип действия расходомеров РППД основан на измерении расхода среды (жидкости, газа, пара) методом переменного перепада давления.
В ходе выполнения курсового проекта был спроектирован расходомер переменного перепада давления с сужающим устройством в виде диафрагмы, с классом точности не хуже заданного и были определены его метрологические характеристики. С учётом рассчитанных теплофизических характеристик и номинальной функции преобразования была построена шкала расходомера на основе графика зависимости массового расхода от перепада давления на сужающем устройстве.