建筑环境现代测试技术实验报告.docx

研究生课程（实践类）报告2012/2013学年第 1 学期课程名称：建筑环境现代测试技术实验课程代码： 17000021实验题目：不同毕托管修正系数的标定实验学生姓名：吴小田专业学号：供燃气、供热通风与空调工程 122551452学院：环境与建筑学院课程（实验）成绩：课程（实验）评分依据（必填）：1、报告的论述完整性：50分；2、实验原始数据记录正确：20分；3、实验结果的分析和数据处理：20分；4、实验总结合理有深度：10分；任课教师签字： 日期： 年 月 日风速标定装置误差分析和不同毕托管修正系数的标定实验4学时1. 掌握“负压式微风速标定装置”测试流量和标定风速的原理；1标准流量管2压力采集环3整流格栅4标准风道5风速计测孔6静压箱7离心风机8变频器9倾斜式微压差计。图1 负压式微风速标定装置结构示意图2. 根据已有测量仪表的精度和计算公式、方法。确定该标定装置的总不确定度；3. 现有两支毕托管，一支为L标注型毕托管，一支为S型翼型测试头，采用该标定装置，求出两支毕托管的风速修正系数。并进行误差分析。参考资料：1.王中宇, 刘智敏. 测量误差与不确定度评定M. 北京: 科学出版社, 2008.2.孙淮清, 王建中. 流量测量节流装置设计手册M. 北京: 化学工业出版社, 2005. 3.梁国伟, 蔡武昌. 流量测量技术及仪表J. 北京: 机械工业出版社, 2002. 4.路建岭、吴虎彪、邹志军等，一种负压式微风速标定装置的试验研究，流体机械，2009，10.5.田胜元, 萧曰嵘编著，实验设计与数据处理，北京：中国建筑工业出版社，1988实验地点：环境与建筑学院414室，备注：实验之前需要完成试验装置不确定度的计算书和实验方案。 2013.02.28风速标定装置误差分析和不同毕托管修正系数的标定实验报告一、实验目的1.了解熟悉风速标定装置及原理，以及会使用风速标定装置对不同类型毕托管进行标定。2.了解毕托管的工作原理，比较不同毕托管的制作工艺差别及误差分析二、实验仪表：HD2001.1温湿度露点大气压力风速变送器、倾斜式微压差计两台、L型毕托管一支（长度500mm）、S型翼型毕托管1支（长度500mm）三、实验原理：1标准流量管，2压力采集环，3整流格栅，4标准风道，5风速计测孔6静压箱，7离心风机， 8变频器，9倾斜式微压差计。图1 负压式微风速标定装置结构示意图标准流量管是通过大气压力、 空气温度、 空气相对湿度和某截面的壁面静压 4个参数来测试流量的。装置的试验原理是用伯努利方程计算标准流量管流量,然后根据质量守恒定律,由标准流量获得标准风道的平均风速, 再由流体在管道内流动分布的特点, 经理论计算得出风道轴心风速作为标准点风速, 即风速计标定时的参照标准风速。标准流量根据伯努利方程得:（1）式中：压差, Pa大气压力, Pa标准流量管喉部的壁面静压, Pa被测空气的密度, kg/m3。在考虑空气温度,空气相对湿度和大气压力的情况下计算得到。标准流量管的平均流速, m / s由式（1）得:由于标准流量管存在入口段存在边界层，实际的当量直径小于以及当风速小于10m/s时需要考虑膨胀系数根据质量守恒定律，可知式中：，为标准流量管喉部和标准风道空气密度, kg /m3，为标准流量管喉部和标准风道管径,m为标准风道平均风速, m / s由于近似认为标准流量管和标准风道内空气温度相对湿度相等, 且两者空气压力变化不大, 近似认为两者一致, 则有, 由式得:由标准风道平均风速可以求出截面的轴心风速进而求出截面上任意一点的风速，计算式如下：式中：为标准风道轴心风速, m / s是与雷诺数有关的数。（，为标准风道雷诺数，这里的）式中：为标准风道截面上某一点的理论计算风速, m / s为该点距离标准风道轴心的距离, mm标准风道半径, mm, R = 99.7mm四、实验步骤：毕托管标定实验：1. 检查仪器是否齐全、完好；2. 按照原理图对仪器进行连接、较平、调零；3. 记录大气压、相对湿度、温度；4. 开启风机，调节风机频率使管道中心流速分别在5m/s、8m/s、12m/s、16m/s、20m/s、24m/s左右，并记下毕托管压差以及倾斜式微压计的读数；5. 关闭风机；6. 重复上述实验，对比对毕托管1,2进行测量；7. 仪器规整。五、实验数据处理：1. 装置的不确定度：表1 误差分量表（%）序号误差分量极限误差分布置信系数方差偏峰系数A类B类1管径0.01均匀3.33E-51.21.33E-92压差1正态31.1E-1003大气压0.5正态32.8E-2004电参数0.25正态36.9E-3005温度0.3均匀3E-21.21.08E-3和0.1751.08E-3若置信概率99.73%考察，可得可得计算合成不确定度：2、L型毕托管标定：表2 L型毕托管标定数据表风机频率大气压力相对湿度空气温度倾斜式微压差读数测试段管径喷嘴喉径标准风速测试压差实测风速偏差系数HzPthDdVmP动VPammmmm/sPam/s161019400.614 174.700 99.7 1004.204 0.100 4.05 1.04 251019400.614 1712.900 99.7 1006.949 0.270 6.66 1.04 321019400.614 1722.000 99.7 1009.068 0.470 8.78 1.03 481019400.614 1753.500 99.7 10014.131 1.160 13.80 1.02 521019400.614 1763.200 99.7 10015.358 1.370 14.99 1.02 481019400.614 1752.900 99.7 10014.052 1.150 13.74 1.02 321019400.614 1724.300 99.7 1009.530 0.510 9.15 1.04 251019400.614 1712.800 99.7 1006.922 0.280 6.78 1.02 161019400.614 174.500 99.7 1004.114 0.100 4.05 1.02 （1） 毕托管计算风速原理：K为毕托管测风速时探头系数，它跟探头的结构和尺寸有关（2）算术平均值k = 1.03标准差按着，可知不存在粗大误差。算术平均值的标准差：故总精度为0.0093.S型毕托管标定：表3 S型毕托管数据表风机频率大气压力相对湿度空气温度倾斜式微压差读数测试段管径喷嘴喉径标准风速测试压差实测风速偏差系数HzPthDdVmP动VPammmmm/sPam/s21.61019400.614 178.900 99.7 1005.776 0.280 6.78 0.85 28.51019400.614 1717.100 99.7 1007.997 0.550 9.50 0.84 33.11019400.614 1724.500 99.7 1009.569 0.770 11.24 0.85 41.11019400.614 1738.500 99.7 10011.990 1.220 14.15 0.85 531019400.614 1764.500 99.7 10015.515 2.060 18.39 0.84 41.11019400.614 1743.000 99.7 10012.671 1.360 15.05 0.84 31.71019400.614 1724.500 99.7 1009.569 0.770 12.02 0.80 20.61019400.614 179.000 99.7 1005.808 0.310 7.13 0.81 13.51019400.614 173.000 99.7 1003.363 0.100 4.05 0.83 （1） 算术平均值（2） 标准差按着，可知不存在粗大误差。算术平均值的标准差：故总精度为0.0186六、实验总结：1、实验需要细心和耐心，做实验是一个细活，不仅要仔细认真还得有足够的耐心来等待读数变化的静止，所谓慢工出细活。 2、做实验需要有责任心，实验过程中读数、稳定需要很长时间，需要等待，也需要有人一直在旁边守着，观察数据的变化，不然会很容易发生意外的，并记录最终稳定的数据。 3、做实验需要很好的团队协作，这次实验中，我们这组有三个人，我们每次实验时，该读什么仪器，大家都分工的很好，也很主动的去做，一起去完成任务，每次我们的最终结果出来，我们都很高兴。 我个人认