1、課程設(shè)計(jì)(綜合實(shí)驗(yàn))報(bào)告( 2014 - 2015年度第 1 學(xué)期)名 稱：過程參數(shù)檢測(cè)及儀表 題 目：第二類命題的計(jì)算 院 系：控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院 班 級(jí)： 自動(dòng)1203班 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 段泉圣 設(shè)計(jì)周數(shù)： 1周 成 績(jī)： 日期：2015年01月10日一、課程設(shè)計(jì)的目的與要求1.通過本次課程設(shè)計(jì)，加深自己對(duì)課程中理論基礎(chǔ)的理解，掌握設(shè)計(jì)過程參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的基本思路、設(shè)計(jì)手段以及設(shè)計(jì)方法。2.掌握節(jié)流變壓降流量測(cè)量系統(tǒng)的組成，各部分功能以及節(jié)流裝置的計(jì)算。3.掌握標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置第二類命題的設(shè)計(jì)與計(jì)算。4.能根據(jù)實(shí)際工程情況設(shè)計(jì)合理的流量檢測(cè)系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)正文1.設(shè)計(jì)題目已知：

2、被測(cè)流體（鍋爐給水）及工作壓力、工作溫度，最大流量、常用流量、最小流量，管道材料、內(nèi)徑，節(jié)流件前后管道及阻流件的情況。給出的限制條件有最小直管段（實(shí)際直管段長(zhǎng)度）；壓力損失。要求完成以下工作：（1）選擇節(jié)流件形式（類型、取壓方式）；（2）選擇差壓計(jì)；（3）計(jì)算、；（4）計(jì)算所需最小直管段、。（5）計(jì)算最大壓損，并驗(yàn)算；（6）計(jì)算所設(shè)計(jì)的節(jié)流裝置的測(cè)量不確定度。本題的設(shè)計(jì)要求如下：序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位數(shù)值1被測(cè)介質(zhì)名稱鍋爐給水2流量測(cè)量范圍最大270正常220最小703工作壓力(表壓力)P1MPa9.14工作溫度t12705允許的壓力損失606管道內(nèi)徑（20的實(shí)測(cè)值）D20mm2337管道材質(zhì)鋼，新

3、的無縫鋼管8取壓方式法蘭取壓9節(jié)流件形式標(biāo)準(zhǔn)孔板10管路形式：L0L1L22.設(shè)計(jì)中各參數(shù)定義參數(shù)符號(hào)參數(shù)含義C流出系數(shù)K相對(duì)粗糙度節(jié)流件直徑比d節(jié)流件開孔直徑可膨脹性系數(shù)管道的線膨脹系數(shù)等熵指數(shù)3.具體設(shè)計(jì)過程（1）工作狀態(tài)下各介質(zhì)參數(shù)：（1.1）根據(jù)介質(zhì)工作狀態(tài)下表壓力,大氣壓力，絕對(duì)壓力：再由介質(zhì)工作溫度t1=270，查表可得工作狀態(tài)下水的密度，動(dòng)力粘度；（1.2）根據(jù)管道材料為鋼制作的新的無縫鋼管和工作溫度270，查表得管道材料的線膨脹系數(shù)。（1.3）鍋爐給水的等熵指數(shù)。（2）計(jì)算工作狀態(tài)下的管道直徑：根據(jù)如下公式計(jì)算管道直徑：233 1+12.78mm（3）計(jì)算常用流量下的雷諾數(shù)：（

4、4）差壓計(jì)的選擇差壓計(jì)的類型要根據(jù)使用條件與測(cè)量量精度進(jìn)行選取。電容式差壓變送器穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性都較高，因此本題中選擇電容式差壓變送器檢測(cè)差壓信號(hào)。考慮用戶對(duì)壓力損失的要求，取選取最靠近的差壓系列值，取。由題目要求選用3051CD電容式差壓變送器，其量程范圍為，耐靜壓值為25，精度為，差壓計(jì)的量程調(diào)在。流量指示儀表的刻度上限是有規(guī)定的，即為。本例中最大流量為270t/h,因此流量計(jì)的刻度上限q*m max定為300t/h；驗(yàn)算P4=P1-1.3*Ps=9.2MPa-1.3*5.522336MPa=2.020963 MPa ,符合規(guī)定。（5）計(jì)算常用流量下的差壓值(6) 迭代計(jì)算值和d值1)求不變

5、量A:將流量公式：中已知數(shù)移至等號(hào)一邊，形成一變量A ，即：2)假定初始值（由于為液體，故取為常量），并根據(jù)公式逐個(gè)計(jì)算參數(shù)：3)根據(jù)公式a. n=1:根據(jù)公式可得:根據(jù)公式: 可得:對(duì)于液體, 可膨脹性系數(shù)恒等于1。根據(jù)公式：=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560由前面可知，于是根據(jù)上述公式求出流出系數(shù)。根據(jù)公式：就可通過前面確定的參數(shù)計(jì)算出每一次的。精密度檢查：b. n=2:=0.259054則=0.500773根據(jù)，計(jì)算：=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560= 0.60287

6、7精密度檢查：繼續(xù)迭代。c. n=3:=0.259079則=0.500798根據(jù)，計(jì)算：=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560=0. 602431精密度檢查：，迭代結(jié)束。迭代計(jì)算結(jié)果如下表所示：nXCE10.2621120.5035350.6029371 20.2590520.5007730.602877130.2590790.5007980.6024311當(dāng)時(shí)，求得的小于預(yù)定精度，由此可得:4)求,根據(jù)公式:(7)驗(yàn)算壓力損失：根據(jù)公式: 壓力損失驗(yàn)算合格;（8）驗(yàn)算流量：(9)確定：查閱資料了解常用的標(biāo)準(zhǔn)孔板材料為不銹鋼，故選用材料，

7、溫度t=270，查表可得節(jié)流件線性膨脹系數(shù)：根據(jù)公式：（10）確定安裝位置：根據(jù)和管路系統(tǒng)，上游側(cè)第一阻力件為彎頭，上游側(cè)第二阻力件為彎頭，查表可得：（11）計(jì)算流量測(cè)量總不確定度對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)孔板，由，可采用下面的公式計(jì)算不確定度：1.流出系數(shù)C的不確定度： 2、可膨脹性系數(shù)的不確定度：鍋爐水為不可壓縮流體，則=1 所以3、設(shè)：，選定的差壓等級(jí)為0.075級(jí)，則假設(shè)溫度、壓力的測(cè)量不確定度為，則。總的不確定度：三、課設(shè)總結(jié)這次過程參數(shù)與儀表檢測(cè)的課程設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)課程所學(xué)知識(shí)的理解，掌握了儀表的基本設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟。本次課程設(shè)計(jì)主要針對(duì)第二類命題的計(jì)算，以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置的設(shè)計(jì)，是一次意義重大的體驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。通過這次設(shè)計(jì)，我也認(rèn)識(shí)到實(shí)踐與書本知識(shí)的重要聯(lián)系。通過這次課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)中應(yīng)該做到獨(dú)立思考，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，培養(yǎng)良