Pomiar objętości przepływu wody i masy substancji w niej zawartej i jego niepewność na przykładzie stawów rybnych

• Autorzy: Kaca E.

Warianty tytułu

EN

Measurement of water flow and mass of substances contained therein and its uncertainty based on fishponds example

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono metody obliczania objętości przepływającej wody i masy substancji w niej zawartej na podstawie pomiarów objętościowego natężenia przepływu i wyników laboratoryjnych analiz stężeń. Zaproponowano wykonywanie tych obliczeń metodą prostokątów i - szczególnie wygodną, chociaż mniej dokładną - metodą trapezów. Błąd obliczeń tymi metodami jest wprost proporcjonalny do kwadratu okresu próbkowania. Dokładność obliczeń można poprawić, postępując zgodnie z zaproponowanym algorytmem. Zwrócono uwagę na konieczność charakteryzowania wyników obliczeń ich niepewnością, czyli przedziałem wartości, w jakim - z określonym prawdopodobieństwem, np. 95% - znajduje się wartość dokładna. W przypadku pomiarów objętości wody lub masy substancji w niej zawartych na podstawie co najmniej 15 pomiarów cząstkowych (pomiar objętościowego natężenia przepływu, a w przypadku obliczeń masy - dodatkowo stężenia substancji w wodzie) podstawą obliczeń niepewności mogą być odpowiednio: systematyczne niepewności standardowe pomiaru objętościowego natężenia przepływu i dodatkowo- systematyczne niepewności standardowe oznaczeń stężenia substancji w wodzie. W przypadku obliczeń objętości wody lub masy zawartej w niej substancji na podstawie mniejszej liczby pomiarów cząstkowych, podstawą obliczeń niepewności powinny być nie tylko systematyczne, lecz również przypadkowe niepewności standardowe pomiaru objętościowego natężenia przepływu i analiz stężeń substancji w wodzie. Stężenie substancji w wodzie i niepewność wyniku jego pomiaru powinny być określone przez chemiczne laboratoria akredytowane, które oprócz całkowitej niepewności wyniku analizy, powinny podawać jej składowe - niepewność przypadkową i systematyczną. W pracy podano przykłady obliczeń, w których wykorzystano pomiary prowadzone na jednym ze stawów w kompleksie Stawów Raszyńskich w Zakładzie Doświadczalnym Instytutu Technologiczno-Przyrodniczego.

EN

The paper presents methods of calculating the volume of flowing water and mass of substances it contains based on measurements of water flow and laboratory analyses of concentrations. These calculations are proposed to be made with the method of rectangles and with especially convenient though less precise method of trapeziums. Error of calculations with these methods is proportional to the square of the sampling period. The accuracy may be improved by following the proposed algorithm. The need was underlined of characterising the results of calculations by their uncertainty i.e. by the range of values within which, at a certain probability e.g. 95%, falls the exact value. In case of measurements of water volume or mass of substances it contains based on at least 15 partial meas urements (measurement of volumetric flow and, for mass calculations, also the concentration of a substance in water) calculations of uncertainty may be based on systematic standard uncertainty of volumetric flow and systematic standard uncertainty of concentration measurements, respectively. When the number of partial measurements is smaller, than the uncertainty should be based not Orly on systematic but also on random standard uncertainties of volumetric flow measurements and analyses of concentrations. Concentrations of a substance in water and uncertainty of its measurement should be determined by accredited chemical laboratories, which, apart from the total uncertainty of analytical result should also give its components - random and systematic uncertainty. The paper gives examples of calculations which used measurements made in one of ponds in the complex Stawy Raszyńskie of the Experimental Farm, Institute of Technology and Life Sciences.

Słowa kluczowe

PL

masa przepływu; masowe natężenie przepływu; metody obliczeń; niepewność pomiaru; objętościowe natężenie przepływu; objętość przepływu

EN

flow mass; flow volume; mass flow intensity; methods of calculation; uncertainty of measurement; volumetric flow intensity

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 13, z. 1
• Strony: 31--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kaca E.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn; tel. [phone] w. 50

Bibliografia

• ARENDARSKI J. 2006. Niepewność pomiarów. Warszawa. Ofic. Wydaw. PW. ISBN 83-7207-653-7 ss. 167.
• BJŐRCK Å., DAHLQUIST G. 1987. Metody numeryczne. Wyd. 2. Warszawa. PWN. ISBN 83-01-04276-1 ss. 546.
• BOS M.G. (red.) 1978. Discharge measurement structures. Wageningen. ILRI ss. 458.
• DĄBKOWSKI SZ.L., JĘDRYKA E., KACA E., KOVALENKO P.I., ČALYJ B.J., MICHAJLOV J.A. 1997. Urządzenia i budowle do pomiaru przepływu wody w systemach wodno-melioracyjnych. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 91. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 83-85735-64-X ss. 149.
• DZIUBIŃSKI I., ŚWIĄTKOWSKI T. (red.) 1980. Poradnik matematyczny. Warszawa. PWN. ISBN 83-01-01829-1 ss. 908.
• KACA E. 1996. Wzorcowanie budowli wodnomelioracyjnych. Biblioteczka Wiadomości IMUZ. Nr 87. Falenty. Wydaw. IMUZ. ISBN 83-85735-26-7 ss. 48.
• KACA E. 2011. Niepewność pomiaru. Laboratorium. Przegląd Ogólnopolski. Nr 3-4 s. 64-66.