課程設計(綜合實驗)報告
( 2014 -- 2023年度第 1 學期)
名稱：過程引數檢測及儀表
題目：第二類命題的計算
院系：控制與計算機工程學院
班級： 自動1203班
學號學生姓名
指導教師： 段泉聖
設計週數： 1周
成績日期：2023年01月10日
一、課程設計的目的與要求
1.通過本次課程設計，加深自己對課程中理論基礎的理解，掌握設計過程引數檢測系統的基本思路、設計手段以及設計方法。
2.掌握節流變壓降流量測量系統的組成，各部分功能以及節流裝置的計算。
3.掌握標準節流裝置第二類命題的設計與計算。
4.能根據實際工程情況設計合理的流量檢測系統。
二、設計正文
1.設計題目
已知：被測流體（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、內徑，節流件前後管道及阻流件的情況。給出的限制條件有最小直管段（實際直管段長度）；壓力損失。
要求完成以下工作：
（1）選擇節流件形式（型別、取壓方式）；
（2）選擇差壓計；
（3）計算、、、；
（4）計算所需最小直管段、、。
（5）計算最大壓損，並驗算；
（6）計算所設計的節流裝置的測量不確定度。
本題的設計要求如下：
2.設計中各引數定義
3.具體設計過程
（1）工作狀態下各介質引數：
（1.1）根據介質工作狀態下表壓力,大氣壓力，絕對壓力：
再由介質工作溫度t1=270℃，查表可得工作狀態下水的密度，動力粘度；
（1.2）根據管道材料為鋼製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係數。
（1.3）鍋爐給水的等熵指數。
（2）計算工作狀態下的管道直徑：
根據如下公式計算管道直徑：
233 [1+12.78]mm
（3）計算常用流量下的雷諾數：
（4）差壓計的選擇
差壓計的型別要根據使用條件與測量量精度進行選取。電容式差壓變送器穩定性與準確性都較高，因此本題中選擇電容式差壓變送器檢測差壓訊號。
考慮使用者對壓力損失的要求，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，其量程範圍為，耐靜壓值為25，精度為，差壓計的量程調在。
流量指示儀表的刻度上限是有規定的，即為。本例中最大流量為270t/h,因此流量計的刻度上限q*m max定為300t/h；
驗算δp4=p1-1.3*ps=9.2mpa-1.3*5.522336mpa=2.020963 mpa
,符合規定。
（5）計算常用流量下的差壓值
(6) 迭代計算β值和d值
1)求不變數a:
將流量公式：中已知數移至等號一邊，形成一變數a ，即：
2)假定初始值（由於為液體，故取為常量），並根據公式逐個計算引數：
3)根據公式
a. n=1:
根據公式可得:
根據公式: 可得:
對於液體, 可膨脹性係數恆等於1。
根據公式：
=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560
由前面可知， 於是根據上述公式求出流出係數。
根據公式：就可通過前面確定的引數計算出每一次的。精密度檢查：
b. n=2:
===0.259054
則===0.500773
根據，計算：
=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560= 0.602877
精密度檢查：
繼續迭代。
c. n=3:
===0.259079
則===0.500798
根據，計算：
=0.5959+0.0312-0.184+0.0029×+2.2860-0.8560=0. 602431
精密度檢查：
，迭代結束。迭代計算結果如下表所示：
當時，求得的小於預定精度，由此可得:
4)求,根據公式:
(7)驗算壓力損失：
根據公式:
壓力損失驗算合格;
（8）驗算流量：
(9)確定：
查閱資料了解常用的標準孔板材料為不鏽鋼，故選用材料，溫度t=270℃，查表可得節流件線性膨脹係數：
根據公式：
（10）確定安裝位置：
根據和管路系統，上游側第一阻力件為彎頭，上游側第二阻力件為彎頭，查表可得：
（11）計算流量測量總不確定度
對於標準孔板，由，可採用下面的公式計算不確定度：
1.流出係數c的不確定度：
2、可膨脹性係數的不確定度：
鍋爐水為不可壓縮流體，則ε=1 所以
3、設：，選定的差壓等級為0.075級，則
假設溫度、壓力的測量不確定度為，則。
總的不確定度：
三、課設總結
這次過程引數與儀表檢測的課程設計，使我加深了對課程所學知識的理解，掌握了儀表的基本設計方法和設計步驟。本次課程設計主要針對第二類命題的計算，以及對標準節流裝置的設計，是一次意義重大的體驗。
課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛鍊實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。通過這次設計，我也認識到實踐與書本知識的重要聯絡。通過這次課程設計，我認識到了學習中應該做到獨立思考，認真嚴謹，培養良好的學習習慣。
應該重視實際問題的解決，把理論知識與實踐相結合，運用書本所學解決實際問題。激發了我今後努力學習的興趣，我想這將對我以後的學習產生積極的影響。
五、參考文獻
[1]常太華，蘇杰.過程引數檢測及儀表.北京：中國電力出版社，2009.
過程引數檢測及儀表課程設計標準節流裝置
課程設計報告 名稱 過程引數檢測技術及儀表課程設計 題目 標準節流裝置設計與計算 一 課程設計的目的與要求 通過本次課程設計，使學生加深課程中基礎理論的理解，掌握設計過程引數檢測系統的基本思路 實現手段和設計細節的處理。學生必須掌握節流變壓降流量測量系統的組成 各部件的功能 能夠根據實際工程情況設計...
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