Úloha-1final

  Úloha 1: Kvalita měření vysokých napětí    Zadání Jedna skupina zhotoví stupnici elektrostatického voltmetru C 196 do 30 kV, druhá  provede kalibraci 50 kV rozsahu panelového kilovoltmetru pomocí metrologicky navázaného měřidla. V průběhu cvičení se obě skupiny vystřídají.   A) Zhotovení stupnice voltmetru 30 kV Zhotovte stupnici elektrostatického voltmetru EV s rozsahem do 30 kV pomocí měřícího kulového jiskřiště o průměru koulí 100 mm. Doskoky jiskřiště se vyberou tak, aby ksrcovaná efektivní přeskoková napětí √ 2  , 2,89273+ ,   101,3 ,  20 ℃  pokryla alespoň 6 - ti body rozsah 30 kV. Pro každý doskok d (mm) se alespoň třikrát změří výchylka α (mm) na stupnici EV při přeskoku. Graf U = f (α) se použije ke zhotovení stu  pnice ve skutečné velikosti. Doporučené doskoky jsou: 5, 6, 8, 9, 10 a 12 mm. U  nm [kV] ........... ampl ituda napětí při normálních atmosférických podmínkách (tabelováno)   U [kV] ............. efektivní hodnota napětí po korekci na skutečné atmosférické podmínky   δ [ - ] ...............  poměrná hustota vzduchu b [kPa] ............ atmosférický tlak ϑ  [°C] .............. teplota vzduchu α   [mm] ............ výchylka na stupnici elektrostatického voltmetru B) Kalibrace kilovoltmetru 50 kV Kalibraci 50 kV rozsahu panelového kilovoltmetr  u proveďte porovnáním s metrologicky navázaným elektrostatickým voltmetrem Trüb-Täuber do 100 kV. Z  provedeného měření vytvořte kalibrační tabulku (bude obsahovat údaje obou měřidel, chybu a nejistotu měření). Ke stanovení standardní nejistoty měření proveďte řadu opakovaných měření při    jedné nastavené hodnotě napětí (nejistota typu A), využijte kalibrační list navázaného přístroje a proveďte kvalifikovaný odhad hlavních složek nejistoty typu  B. Jako výsledek zpracujte roz šířenou nejistotu měření.   Použité přístroje   Elektrostatický panelový kilovoltmetr EV Elektrostatický kilovoltmetr Trub Tauber S196  –   rozsah 50 kV Kulové jiskřiště průměr 100 mm      Naměřené hodnoty   Měření probíhalo pří teplotě 2 0,7 °C, tlaku 987,7,3 hPA a vlhkosti 12,2%.  A) d [mm] U  nm  [kV] U [kV] α 1  [mm] α  2  [mm] α  3  [mm] α  A  [mm] 5 16,8 11,5 33 30 28 30,3 6 19,9 13,7 43 41 42 42,0 8 26 17,9 66 63 64 64,3 9 28,9 19,9 79 77 74 76,7 10 31,7 21,8 88 88 92 89,3 12 37,4 25,7 110 105 111 108,7 tabulka 1    Příklad výpočtu pro d = 5 mm (  +  +  )333+30+283 30,3    2,89273,9+2,89∗98,77273,9+20,70,971    √     ,√  ∗16,8 11,5    (Pozn. 16,8 kV je vrcholová hodnota přeskokového napětí   )      Kalibrace kilovoltmetru 50 kV    Hodnoty pro výpočet nejistoty A    Nastavená hodnota [kV] Skutečná hodnota [kV]  20 17 30 29 40 40 50 50,1 tabulka 2    Nastavená hodnota [kV]  Naměřená hodnota [kV]  Nastavená hodnota [kV]  Naměřená hodnota [kV] 30 29 50 50,1 29,5 50 29,3 50 29 49,9 29 50 29,2 49,8 28,9 50,1 0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.015.016.017.018.019.020.021.022.023.024.025.026.027.028.029.030.031.032.033.034.0    U     [    k   V    ] StupnicekV-metru 0030U [kV]  29,4 50 29,5 49,9 29,1 50 střední hodnota  29,19 střední hodnota  49,98 nejistota typu a 0,071 nejistota typu a 0,029 nejistota typu b 0,304 nejistota typu b 0,304 kombinovaná nejistota c 0,312 kombinovaná nejistota c 0,305 tabulka 3   1.   V  ýpočet nejistot měření:   Nejistota A: ̅1∑  29,190  =   0,071    Nejistota B: Třída přesnosti  N p1  = 0,5 kV , nejistota odečtu = 0,3 kV     20,520,25       √ 30,3√ 30,173        +   0,25  +0,173  0,304