Файл: Методические указания по выполнению лабораторной работы для студентов по специальности б 23 Метрология, теплотехнические измерения и автоматизация.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 90
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
указанным на шкале милливольтметра.
Определение основной погрешности производят на всех оцифрованных отметках шкалы. Значение поверяемых температурных значений записываются в графу 1, а соответствующие им табличные значения в милливольтах выписываются из градуировочной таблицы и заносятся в графу 2 таблицы 6.1. С помощью источника питания
и 
, изменяя напряжение плавно подводят указатель милливольтметра к поверяемым отметкам шкалы слева (прямой ход) и справа (обратный ход). С помощью реохорды 
и 
измеряют напряжение подаваемое на милливольтметр. Записывают полученные результаты измерений в соответствующую строчку и графу протокола поверки (табл. 6.1), графа 3,4.
Таблица 6.1
Установить указатель контактного устройства на поверяемую отметку шкалы.
Плавно изменяют напряжение потенциометра до тех пор, пока не произойдет переключение сигнальных ламп. При этом измеряют действительную величину напряжения, соответствующего моменту срабатывания релейного элемента. Полученные данные заносятся в табл. 2.
Таблица 6.2
Погрешность срабатывания контактного устройства не должна превышать ±2,25 %.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.
Результаты эксперимента представляются в виде графических зависимостей приведенных погрешностей и вариаций прибора для заданных преподавателем конкретных условий (диапазон измерений, установки указателя контактного устройства и т.п.).
Значения погрешностей и вариаций милливольтметра выражаются с указанием трех значащих цифр.
Основная погрешность определяется по формуле:
, (6.4)
где
– номинальное значение напряжения в мВ, соответствующее диапазону измерения.
Погрешность срабатывания определяется по этой же формуле, но данные берутся из табл.2.
Вариация прибора определяется по формуле:
6.5)
На основании полученных результатов подготавливается заключение о техническом состоянии милливольтметра (класс точности прибора, погрешности прибора, вариация показаний, погрешность срабатывания контактного устройства).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Лабораторная работа № 7
ПОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА
Цель работы: ознакомиться с техническими данными и принципом действия автоматического потенциометра (КСП-4). Изучить методику и порядок проведения поверки автоматического потенциометра.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Автоматические потенциометры применяются для точных измерений небольших ЭДС и напряжений постоянного тока, например, термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) термопар, а значит и температуры среды, в которую помещен рабочий спай термопары.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ПОТЕНЦИОМЕТРА
В современных потенциометрах для питания прибора используется не батареи, а стабилизированные источники питания (ИПС), обеспечивающие постоянство силы тока в компенсационной цепи. Источник ИПС подключается к сети переменного тока (220 В) через трансформатор понижающим напряжение питания после ИПС до велечины 6,3 В. При этом на выходе источника питания создается, с помощью вибропреобразователей, ток 6 ± 0,005 мА (т.е. с отклонением ± 0,1). Колебания входного напряжения на ± 10% и температура в пределах 0 ÷ 10°С сказывается на изменении входного тока незначительно. Использование таких источников питания не требует применения "нормального" элемента и, следовательно, измерительная схема прибора существенно упрощается. Схема прибора представлена на рис.7.1.
На измерительной схеме все сопротивления (кроме
) выполнены из манганина. Сопротивления 
и 
являются постоянными. – медные (или никелевые) сопротивления предназначены для автоматической компенсации изменения температуры "холодных" спаев термопар.
Сопротивления (
) и 
определяют соответственно нижний и верхний предел измерений. Точная подгонка осуществляется с помощью 
и 
. Параллельно реохорду 
подключается шунтирующее сопротивление 
обеспечивающее градуировку прибора. Сопротивление 
и конденсатор 
в цепи термопары снижает уровень помех, обеспечивая нормальную работу электронного усилителя.
ТЭДС термопары уравновешивается на участке компенсационной цепи АС. В момент компенсации ЭДС термопары
Е (t, t0 ) должна быть равна падению напряжения Δ ИАC: т.е.
Е (t, t0 ) = e(t) – e (t1) = ΔUAB – ΔUCB (7.1)
Для контроля исправности в схеме имеется кнопка КН. При изменении температуры левая часть уравнения (1) не будет равна правой и в измерительной диагонали АС появится напряжение небаланса которое подается на вход электронного усилителя. Здесь сигнал усиливается и включается реверсивный двигатель РД, который будет воздействовать на движок реохорда до тех пор пока Е (t, t0 ) = Δ ИАC. Перемещение движка реохорда определяется знаком небаланса. Одновременно с перемещением реохорда перемещается и указатель на шкале прибора, фиксирующий температуру измерительной среды.
Рис. 7.1
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Подготовить потенциометр ПП-63 к работе: произвести контроль рабочего тока, установить переключатель потенциометра "Род работы" в положение "Поверка", соответствующие диапазону (25; 50 или 100 мВ). Установить дополнительное сопротивление соединительных проводов в соответствии со значением
указанным на шкале автоматического потенциометра.
Определение основной погрешности
Проверку основной погрешности производят на всех числовых отметках шкалы. Значения поверяемых температур записываются в графу 1, а соответствующие им градуировочные значения в милливольтах выписываются из градуировочной таблицы и заносятся в графу 2 таблицы. Плавно подводят указатель автоматического потенциометра с помощью источника питания ПП-63 к поверяемым отметкам шкалы слева (прямой ход) и справа (обратный ход). С помощью реохорд и измеряют напряжение подаваемое на автоматический потенциометр. Записывают полученные результаты измерений в соответствующую строчку и графу протокола поверки (графы 3,4. и табл. 7.1)
Таблица7.1
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.
Результаты эксперимента представляются в виде графических зависимостей приведенных погрешностей и вариаций прибора для заданных преподавателем конкретных условий.
Значения погрешностей и вариаций потенциометра выражаются с указанием трех значащих цифр.
Основная погрешность определяется по формуле:
(7.2)
где
– номинальное значение напряжения в мВ, соответствующее диапазону измерения.
Вариация прибора определяется по формуле:
(7.3)
На основании полученных результатов подготавливается заключение о техническом состоянии автоматического потенциометра (класс точности прибора, вариация показаний, погрешность срабатывания контактного устройства).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
Лабораторная работа № 8
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОПТИЧЕСКИМ ПИРОМЕТРОМ
Цель работы: ознакомиться с принципом действия и устройством пирометра, овладеть практическими навыками измерения температуры пирометром, оценить погрешность измерения.
-
Определение основной погрешности
Определение основной погрешности производят на всех оцифрованных отметках шкалы. Значение поверяемых температурных значений записываются в графу 1, а соответствующие им табличные значения в милливольтах выписываются из градуировочной таблицы и заносятся в графу 2 таблицы 6.1. С помощью источника питания
и , изменяя напряжение плавно подводят указатель милливольтметра к поверяемым отметкам шкалы слева (прямой ход) и справа (обратный ход). С помощью реохорды и измеряют напряжение подаваемое на милливольтметр. Записывают полученные результаты измерений в соответствующую строчку и графу протокола поверки (табл. 6.1), графа 3,4. Таблица 6.1
| Поверяемая отметка шкалы | Показания образцового прибора | Основная погрешность поверяемого прибора | Вариация поверяемого прибора | |||
| | | Прямой ход | Обратный ход | Прямой ход | Обратный ход | |
| t, °C | Uгр | U1 | U2 | b1 | b2 | ε |
-
Определение погрешности срабатывания контактных устройств
Установить указатель контактного устройства на поверяемую отметку шкалы.
Плавно изменяют напряжение потенциометра до тех пор, пока не произойдет переключение сигнальных ламп. При этом измеряют действительную величину напряжения, соответствующего моменту срабатывания релейного элемента. Полученные данные заносятся в табл. 2.
Таблица 6.2
| Поверяемая отметка шкалы | Показания образцового прибора | Основная погрешность поверяемого прибора | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| | | Прямой ход | Обратный ход | Прямой ход | Обратный ход |
| t, °C | Uгр | U1 | U2 | b1 | b2 |
Погрешность срабатывания контактного устройства не должна превышать ±2,25 %.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.
Результаты эксперимента представляются в виде графических зависимостей приведенных погрешностей и вариаций прибора для заданных преподавателем конкретных условий (диапазон измерений, установки указателя контактного устройства и т.п.).
Значения погрешностей и вариаций милливольтметра выражаются с указанием трех значащих цифр.
Основная погрешность определяется по формуле:
, (6.4)где
– номинальное значение напряжения в мВ, соответствующее диапазону измерения.Погрешность срабатывания определяется по этой же формуле, но данные берутся из табл.2.
Вариация прибора определяется по формуле:
6.5)На основании полученных результатов подготавливается заключение о техническом состоянии милливольтметра (класс точности прибора, погрешности прибора, вариация показаний, погрешность срабатывания контактного устройства).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
-
Изложите последовательность проведения работы. -
Объясните принцип действия прибора. -
Каково назначение полюсных наконечников прибора? -
Для чего магнитное поле прибора выполняется радиальным? -
Чем обеспечивается противодействующий момент рамки прибора? -
Какой метод измерения реализуется при использовании милливольтметра? -
Какие погрешности возникают при измерениях? -
Что называется классом точности прибора? -
Как определить абсолютную (относительную) погрешность прибора, если известны показания прибора и его класс точности?
Лабораторная работа № 7
ПОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИОМЕТРА
Цель работы: ознакомиться с техническими данными и принципом действия автоматического потенциометра (КСП-4). Изучить методику и порядок проведения поверки автоматического потенциометра.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Автоматические потенциометры применяются для точных измерений небольших ЭДС и напряжений постоянного тока, например, термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) термопар, а значит и температуры среды, в которую помещен рабочий спай термопары.
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
ПОТЕНЦИОМЕТРА
В современных потенциометрах для питания прибора используется не батареи, а стабилизированные источники питания (ИПС), обеспечивающие постоянство силы тока в компенсационной цепи. Источник ИПС подключается к сети переменного тока (220 В) через трансформатор понижающим напряжение питания после ИПС до велечины 6,3 В. При этом на выходе источника питания создается, с помощью вибропреобразователей, ток 6 ± 0,005 мА (т.е. с отклонением ± 0,1). Колебания входного напряжения на ± 10% и температура в пределах 0 ÷ 10°С сказывается на изменении входного тока незначительно. Использование таких источников питания не требует применения "нормального" элемента и, следовательно, измерительная схема прибора существенно упрощается. Схема прибора представлена на рис.7.1.
На измерительной схеме все сопротивления (кроме
) выполнены из манганина. Сопротивления и являются постоянными. – медные (или никелевые) сопротивления предназначены для автоматической компенсации изменения температуры "холодных" спаев термопар.Сопротивления (
) и определяют соответственно нижний и верхний предел измерений. Точная подгонка осуществляется с помощью и . Параллельно реохорду подключается шунтирующее сопротивление обеспечивающее градуировку прибора. Сопротивление и конденсатор
в цепи термопары снижает уровень помех, обеспечивая нормальную работу электронного усилителя.
ТЭДС термопары уравновешивается на участке компенсационной цепи АС. В момент компенсации ЭДС термопары
Е (t, t0 ) должна быть равна падению напряжения Δ ИАC: т.е.Е (t, t0 ) = e(t) – e (t1) = ΔUAB – ΔUCB (7.1)
Для контроля исправности в схеме имеется кнопка КН. При изменении температуры левая часть уравнения (1) не будет равна правой и в измерительной диагонали АС появится напряжение небаланса которое подается на вход электронного усилителя. Здесь сигнал усиливается и включается реверсивный двигатель РД, который будет воздействовать на движок реохорда до тех пор пока Е (t, t0 ) = Δ ИАC. Перемещение движка реохорда определяется знаком небаланса. Одновременно с перемещением реохорда перемещается и указатель на шкале прибора, фиксирующий температуру измерительной среды.
Рис. 7.1
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Подготовить потенциометр ПП-63 к работе: произвести контроль рабочего тока, установить переключатель потенциометра "Род работы" в положение "Поверка", соответствующие диапазону (25; 50 или 100 мВ). Установить дополнительное сопротивление соединительных проводов в соответствии со значением
указанным на шкале автоматического потенциометра. Определение основной погрешности
Проверку основной погрешности производят на всех числовых отметках шкалы. Значения поверяемых температур записываются в графу 1, а соответствующие им градуировочные значения в милливольтах выписываются из градуировочной таблицы и заносятся в графу 2 таблицы. Плавно подводят указатель автоматического потенциометра с помощью источника питания ПП-63 к поверяемым отметкам шкалы слева (прямой ход) и справа (обратный ход). С помощью реохорд
и измеряют напряжение подаваемое на автоматический потенциометр. Записывают полученные результаты измерений в соответствующую строчку и графу протокола поверки (графы 3,4. и табл. 7.1)
Таблица7.1
| Поверяемая отметка шкалы | Показания образцового прибора | Основная погрешность поверяемого прибора | Вариация поверяемого прибора | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| | | Прямой ход | Обратный ход | Прямой ход | Обратный ход | |
| t, °C | Uгр | U1 | U2 | b1 | b2 | |
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.
Результаты эксперимента представляются в виде графических зависимостей приведенных погрешностей и вариаций прибора для заданных преподавателем конкретных условий.
Значения погрешностей и вариаций потенциометра выражаются с указанием трех значащих цифр.
Основная погрешность определяется по формуле:
(7.2)где
– номинальное значение напряжения в мВ, соответствующее диапазону измерения.Вариация прибора определяется по формуле:
(7.3)На основании полученных результатов подготавливается заключение о техническом состоянии автоматического потенциометра (класс точности прибора, вариация показаний, погрешность срабатывания контактного устройства).
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
-
Изложите последовательность проведения работы. -
Объясните принцип действия прибора. -
Какие погрешности возникают при измерениях? -
Что называется классом точности прибора? -
Как определить абсолютную (относительную) погрешность прибора, если известны показания прибора и его класс точности?
Лабораторная работа № 8
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОПТИЧЕСКИМ ПИРОМЕТРОМ
Цель работы: ознакомиться с принципом действия и устройством пирометра, овладеть практическими навыками измерения температуры пирометром, оценить погрешность измерения.