Файл: Методические указания к выполнению комплекса виртуальных лабораторных работ СанктПетербург 2015.docx

Рис. 21 – Конструкция пружинного манометра:

1 – трубчатая пружина; 2 – держатель; 3 – хомутик; 4 – тяга; 5 - ось с зубьями; 6 – винт; 7 – стрелка.
Поверка средств измерения давления

Основной недостаток трубчатых пружин и, вообще, упругих элементов - это непостоянство их показаний вследствие наличия у них остаточных деформаций, накапливающихся со временем. Поэтому пружинные манометры поверяются чаще, чем, например, жидкостные.

Результаты поверки дают возможность судить о соответствии точности показаний данного манометра классу точности, установленному для дан­ного прибора.

Класс точности показывает наибольшую допустимую для данного прибора величину приведенной погрешности. Если при поверке прибора окажется, что приведенная погрешность по всей шкале или в ее рабочей части не превышает класса точности данного прибора, то такой прибор пригоден к дальнейшей эксплуатации. В противном случае он должен быть подвергнут ремонту или переведен в более низкий класс точности.

Приборы поверяют путем сравнения их показаний Р_изм с показаниями образцовых приборов Р_дейст По ГОСТ 15614–70 абсолютная погрешность образцового прибора должна быть в четыре раза меньше абсолютной пог­решности поверяемого прибора. Верхний предел измерения поверяемого прибора должен быть не менее 3/4 шкалы образцового прибора или равен ему.

При поверке приборов до 2.5 кПа в качестве образцового используют чашечный микроманометр с наклонной трубкой, при давлении до 60 кПа применяют ртутный манометр, а для поверки манометров среднего и высокого давления - грузопоршневые манометры, класс точности которых 0,02 и 0,05.

В процессе поверки манометров определяются следующие виды погреш­ностей:

1. Абсолютная - разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления:

Δ = Р_изм - Р_дейст (14)

2. Относительная - разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления в процентах от действительного значения измеряемого давления:

δ = (Δ / Р_дейст)*100% (15)

3. Приведенная - абсолютная погрешность в процентах от разности между верхним и нижним пределами шкалы данного прибора:

---

γ = (Δ / (Р_в - Р_н))*100% (16)

Р_в - верхний предел шкалы поверяемого манометра, в МПа,

Р_н - нижний предел шкалы поверяемого манометра в МПа.

Об устойчивости показаний поверяемого манометра судят по величине вариации - разности показаний манометра при прямом и обратном ходе, соответствующем одному и тому же действительному значению измеряемого давления:

В = Р_пр - Р_обр (17)

Если поверяемый манометр имеет приведенную (основную) погрешность больше допустимой, определяемой классом точности на шкале прибора, то его подвергают регулировке или переводят в более низкий класс точности.

Регулировка манометра

Регулировка манометра, производится в следующем порядке:

1.    В один из штуцеров винтового пресса устанавливают образцовый пружинный манометр.

2.    В системе создают давление, равное 50 % номинального значения шкалы регулируемого манометра, для чего маховик винтового пресса вра­щают по часовой стрелке до тех пор, пока стрелка образцового пружинного манометра не установится против соответствующего значения отмет­ки шкалы. При этом угол между тягой 5 и осью 4 регулируемого манометра должен составлять 90º иначе шкала прибо­ра получится неравномерной (рис. 11)

3.    Чтобы установить угол 90º между тягой и осью освобождают винт 6 и поворачивают передаточный механизм в том или другом направлении до необходимого положения, после чего вин­т 6 закрепляют.

4.    Создают в системе предварительное давление, равное 10 % номинального значения шкалы регулируемого манометра. Стрелку манометра закрепляют на оси с таким расчетом, чтобы конец ее находился против соответствующей отметки регулировочной шкалы.

5.    Вращением маховика винтового пресса в манометрической системе повышают давление до максимального значения шкалы регулируемого мано­метра, при этом стрелка образцового пружинного манометра должна установиться на заданном значении.

6.    Нужно помнить, что если стрелка прибора не доходит до верхнего предела шкалы, то тягу передвигают в сторону оси, т. е. увеличивают размах стрелки. Если же стрелка устанавли­вается за пределом шкалы, то тягу передвигают в противоположную сто­рону, уменьшая размах стрелки.

---

7.    Давление в системе снижают до первоначального значения. Если стрелка прибора совпадает с отметкой на шкале, приступают к поверке прибора по всей шкале. В противном случае повторяют регулировку при­бора в соответствии с пунктом 5.

Схема грузопоршневого манометра, используемого в лабораторной работе показана на рис. 12.



Рис. 22 - Схема грузопоршневого манометра: 1 – колонка, 2 – поршень, 3 – тарелка, 4 – груз, 5 – штуцер, 6 – штуцер, 7 – вентиль, 8 – вентиль, 9 – вентиль, 10 – поршень, 11 – бочок, 12 – вентиль, 13 – поршень, 14 – маховик, 15 – поршень, 16 – контрольный манометр, 17 – поверяемый манометр.

Стартовое положение

Стартовое положение прибора в данной лабораторной работе представлено на рисунке 23.



Рис. 23- Внешний вид грузопоршневого манометра
Порядок действий

1. Откройте оба вентиля, расположенные перед манометрами.

2. С помощью маховика, расположенного с правой стороны прибора, установите стрелку образцового манометра на отметку 5 Па.

3. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра. Показания испытуемого манометра будут больше эталонного в 6 раз для увеличения точности снимаемых показаний, т.е. показания испытуемого манометра необходимо разделить на 6.

4. Установите большее значение давления, вращая маховик расположенный с правой стороны прибора, а затем вновь установите выбранное давление (5 Па) на эталонном манометре с помощью маховика. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при обратном ходе.

5. Повторите эксперимент для нескольких значений давления. Результаты измерение занесите в отчет.

Значения сопротивления для выполнения лабораторной работы:

1 группа – 6 Па; 10Па; 15Па; 20Па; 26Па; 31Па; 37Па; 42Па.

2 группа – 4 Па; 11Па; 16Па; 19Па; 25Па; 32Па; 36Па; 44Па.

3 группа – 7 Па; 12Па; 17Па; 22Па; 28Па; 33Па; 38Па; 43Па.

4 группа – 9 Па; 14Па; 18Па; 21Па; 29Па; 32Па; 40Па; 45Па.

5 группа – 8 Па; 13Па; 19Па; 24Па; 27Па; 35Па; 39Па; 41Па.

6. Результаты измерение занесите в отчет.

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующее:

1. Краткое описание и принцип действия трубчатого манометра.

2. Порядок регулировка и поверки манометра.

3. Протокол поверки манометра, согласно таблицы 1.

---

4. Выводы о пригодности поверяемого манометра к дальнейшей эксплуатации.

Контрольные вопросы

1. Принцип действия и устройство термометров сопротивления.

2.   Электрическая схема электронного автоматического моста типа КСМ.

Таблица 7 - Протокол поверки манометра

Проверяемое значение измеряемой величины, Ризм, кгс/см2	Действительное значение входного сигнала		Погрешность поверяемого прибора в процентах нормирующего значения или в единицах измерения						Вариация, %
	При прямом ходе	При обратном ходе	Прямой ход			Обратный ход
								
1
2
3
4
5
6
7
8
9

---

 

Контрольные вопросы

1.Определение физической величины давления и единицы его измерения.

2.Устройство, работа и область применения плоских мембран, мембранных коробок, сильфонов.

3.Устройство, работа и область применения различных трубчатых пружин в манометрах.

4. Устройство, работа и регулировка трубчатого манометра.

5. Виды погрешностей и оценка дальнейшей пригодности прибора к эксплуатации.

---