Оцінювання невизначеності результату вимірювання реологічних параметрів за допомогою гідродинамічних пристроїв

Abstract

Гідродинамічні вимірювальні пристрої призначені для неперервного вимірювання параметрів неньютонівських рідин в різних технологічних процесах. Стаття присвячена оцінюванню невизначеності вимірювання реологічних параметрів в’язкопластичних рідин за допомогою гідродинамічних пристроїв. Автори роботи пропонують застосувати правила для оцінювання та вираження невизначеності вимірювань, які розроблені Об’єднаним комітетом керівництва з метрології (JCGM). Для оцінювання розширеної стандартної невизначеності вимірювання реологічних параметрів гідродинамічним пристроєм використано метод, заснований на розробленні та застосуванні моделей вимірювання. Авторами проаналізовано вимірювальний пристрій з однаковими чутливими елементами у вигляді трубок круглого поперечного перерізу, з’єднаних у схему незрівноваженого гідродинамічного моста. Суміжні плечі моста складаються з одинарних трубок та пакета трубок, що дає змогу створити дві різні швидкості зсуву і відповідно вимірювати одночасно пластичну в’язкість та граничне напруження зсуву бінгамівської рідини. Отримано лінійні функції перетворення такого гідродинамічного пристрою, на підставі яких розроблено рівняння стандартної невизначеності результату вимірювання пластичної в’язкості та граничного напруження зсуву. Розрахована відносна розширена стандартна невизначеність обох параметрів знаходиться в межах 5 %. Виконано аналіз впливу невизначеності оцінки кожної вхідної величини на результат вимірювання. Зокрема показано, що неповна компенсація кінцевих ефектів трубок може істотно впливати на невизначеність. Запропоновано структурні удосконалення гідродинамічних пристроїв, які дадуть змогу зменшити невизначеність результатів вимірювання реологічних параметрів в’язкопластичних рідин. Отримані результати доцільно використовувати на стадії проєктування гідродинамічних пристроїв із заданими вимогами до точності вимірювання.