Поверка термоэлектрических термометров. Поверка пружинного манометра

Министерство образования и науки Украины

Государственное высшее учебное заведение

Приазовский государственный технический университет

Кафедра автоматизации и компьютерных технологий

Лабораторные работы

по дисциплине «Метрология, технические измерения и приборы»

Выполнил:

студент группы И-14-МА

проверил

преподаватель

Мариуполь 2015

Лабораторная работа № 6

Тема: поверка пружинного манометра

Цель: изучить принцип действия и конструкцию пружинных манометров. На основании проведения экспериментов и обработки их данных, научиться выполнять поверку манометра.

Ход работы

Механические приборы получили наибольшее распространение, так как они характеризуются следующими преимуществами: простотой уст­ройст­ва и использования, портативностью, универсальностью, практичес­ки неограниченным диапазоном измерения, начиная от нескольких килопаскалей и до сотен мегапаскалей.

По типу упругих элементов, применяемых для измерения давления, механические приборы подразделяются на пружинные, мембранные и сильфонные.

Манометры с одновитковой пружиной. Пружинные приборы появились на двести лет позднее жидкостных (1846–1848). Основной деталью пружинных манометров является полая трубка с поперечным сечением в виде овала или эллипса. По имени автора одного из первых манометров такая трубка называется еще трубкой Бурдона (рис. 1.). Один конец трубки заканчивается ниппелем с резьбой для подключения к сосуду, в котором измеряется давление, а второй запаян. Свободный запаянный конец трубчатой пружины при помощи тяги шарнирно соединяется с зубчатым сектором, находящимся в зацеплении с маленькой шестеренкой (трибкой). На ось трибки насажена стрелка, которая указательным концом подходит к шкале, нанесенной на циферблате.

Если манометр присоединить к полости с избыточным давлением, то силы давления в трубке несколько распрямляют ее, свободный конец трубки при этом перемещается, тяга поворачивает зубчатый сектор и находящуюся с ним в зацеплении трибку. По положению стрелки на шкале судят о величине измеряемого давления.

Цель поверки определяется назначением прибора. Если прибор технический, то при поверке устанавливают принадлежность прибора к присвоенному ему классу точности. Класс точности удостоверяется клеймом на циферблате манометра. При поверке любого прибора сравнивают показания поверяемого прибора с показаниями образцового. При выборе образцового прибора для поверки учитывают следующие требования: 1) верхний предел образцового прибора должен превышать верхний предел поверяемого прибора; 2) максимальная абсолютная погрешность образцового прибора должна быть, по крайней мере, в четыре раза меньше максимальной абсолютной погрешности поверяемого прибора.

Поверка манометров производится не реже одного раза в 2 месяца. Помимо этого, не реже одного раза в полгода владелец сосуда должен производить дополнительную проверку рабочих манометров контрольным манометром, записывая результаты в специальный журнал контрольных проверок.

Давлением жидкости, газа или пара называют силу, действующую равномерно на площадь, а единицей давления – единицу силы, действующую равномерно на единицу площади.

При измерении давления различают: барометрические, избыточное и абсолютное давления. Для измерения давления и разрежения в системе СИ принята единица Паскаль (Па), равная 1 Н/м2 (1Н-сила, сообщающая массе в 1кг ускорение в 1м/с2). В настоящее время широко распространены единицы давления 1кгс/см2 и 1кгс/м2, а также мм вод. ст. и мм рт. ст. для приборов с водяным или ртутным заполнением.

Схема экспериментальной установки приведена на рисунке 2.

Давление в системе создается с помощью компрессора (1), который подает воздух по трубопроводу (2). Благодаря регулирующему вентилю (6) можно плавно изменять давление воздуха в пределах от 0 до 0,16 МПа. К трубопроводу до вентиля подключены два пружинных манометра: образцовый (3) и поверяемый (4).

Приводом компрессора является электрический двигатель (6). Для включения двигателя и компрессора пользуются кнопочной станцией (8) и универсальным переключателем (7).

3000375141191

Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки

00

Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки

До начала эксперимента подготавливают протокол поверки, где указывают характеристики поверяемого и образцового приборов.

Поверку манометра выполняют в такой последовательности. Включение установки осуществляется лаборантом или преподавателем. Затем регулировочным вентилем устанавливают по шкале образцового манометра давление, равное 0,01 МПа и производят отсчет показаний поверяемого манометра. Плавно увеличивая давление (прямой ход) с шагом в 0,01 МПа по образцовому манометру, каждый раз фиксируют показания поверяемого манометра. Результаты измерений образцовым и поверяемым манометрами заносят в протокол поверки. Достигнув давления 0,16 МПа, проводят такие же измерения при уменьшении давления (обратный ход) до 0,01 МПа с таким же шагом измерения давления.

После окончания эксперимента лабораторную установку отключают.

Расчётная часть

ПРОТОКОЛ

«___»______________201__г.

поверки____________________тип _____________

наименование прибора

пределы измерения ______________________класс точности ____________

Образцовый прибор

_________________________тип____________________

наименование прибора

пределы измерения ______________________класс точности ______________

n/n

Показания образцового манометра,

МПа

Показания поверяемого манометра,

МПа

Погрешности

Вариация, %

Прямой ход

Обратный ход

Прямой ход

Обратный ход

Абсолютная

МПа

Относительная

%

Приведенная

%

1

2

3

4

5

6

Предел допускаемой Допускаемая вариация__________

основной погрешности________________

Наибольшая погрешностьНаибольшая вариация показаний___________________показаний______________

Прибор _______________________________________________________

Подпись___________________

Лабораторная работа № 7

Тема: поверка термоэлектрических термометров

Цель: изучить принцип работы и устройства термоэлектрических термометров, а также научиться осуществлять их поверку.

Применение термоэлектрических термометров для измерения температуры основано на зависимости термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) термопары от температуры. ТермоЭДС возникает в цепи, составленной из двух разнородных проводников при неравенстве температур в местах соединения этих проводников. Современная физика объясняет термоэлектрические явления следующим образом. С одной стороны, вследствие различия уровня Ферми у различных металлов при их соприкосновении возникает контактная разность потенциалов. С другой стороны, концентрация свободных электронов в металле зависит от температуры. При наличии разности температур в проводнике возникает диффузия электронов, приводящая к образованию электрического поля. Таким образом, термоЭДС слагается из суммы скачков потенциала в контактах (спаях) термопары и суммы изменений потенциалов, вызванных диффузией электронов, и зависит от рода проводников и температуры мест их соединения.

Результирующая термоЭДС зависит для конкретных проводников А и В и от температур t и t0. Чтобы получить однозначную зависимость термоЭДС от измеряемой температуры t, необходимо температуру t0 поддерживать постоянной. Для измерения термоЭДС в цепь термоэлектрического термометра включают измерительный прибор.

Для измерения температуры термоэлектрическим термометром необходимо измерить термоЭДС, развиваемую термометром, и температуру свободных концов термометра t0. Если температура свободных концов термометра при измерении температуры равна 0 °С, то измеряемая температура определяется сразу из градуировочной характеристики, устанавливающей зависимость термоЭДС от температуры рабочего спая. Градуировочные характеристики термометров определены, как правило, при температуре свободных концов, равной 0 °С. Если температура свободных концов на практике отличается от 0 °С, но остается постоянной, то для определения температуры рабочего конца по градуировочной характеристике, необходимо знать не только термоЭДС, развиваемую термометром, но и температуру свободных концов t0. Чтобы ввести поправку на температуру свободных концов t0, необходимо к термоЭДС, развиваемой термоэлектрическим термометром , прибавить , взятую из таблиц:

В соответствии со стандартами применяют следующие термометры: хромель-копелевый (ХК), никельхром–никельалюминиевый (ХА), платинородий–платиновый (ПП), платинородий–платинородиевый (ПР 30/6), вольфрамрений–вольфрамрениевый (ВР 5/20) (в скобках указано обозначение градуировки термометра).

Для нагрева термоэлектрических термометров служит трубчатая электрическая печь (1) (рис.1), питаемая от сети через ЛАТР. Питание включают с помощью ключа УП. Печь расположена за панелью, ключ УП и ручка ЛАТРа находятся на лицевой стороне панели.

В печь вставлены 3 термоэлектрических термометра: никельхром-никельалюминевый (ХА) – поверяемый (2), платинородийплатиновый (ПП) – образцовый (6), хромелькопелевый (ХК) – для индикации (3).

Свободные концы всех термометров заведены в термостат (4), температуру в котором измеряют с помощью стеклянного термометра (5). ТермоЭДС образцовой и поверяемой термопар измеряют с помощью переносного потенциометра ПП, подключаемого к соответствующим клеммам переключателя термометров. Термометр ТХК работает в комплекте с милливольтметром (7), шкала которого градуирована в милливольтах. Отметки шкалы милливольтметра используют в качестве точек, на которых производят поверку термометра типа ХА.

Рисунок 1 – Схема лабораторной установки.

Расчетная часть

ПРОТОКОЛ

поверки рабочей термопары градуировки ХА

поверка производилась по образцовым приборам:

образцовой термопаре градуировки ПП

образцовому потенциометру типа ПП-63

класса точности 0,05

№ отсчета

Температура свободных концов, оС

Показания термопар, мВ

Показания термопар, приведенные к температуре свободных концов 0 оС

Табличное значение термо-ЭДС поверяемой термопары, мВ

Погрешность,

мВ

Допустимое отклонение,

мВ

Образцовой

поверяемой

образцовой

поверяемой

мВ

мВ

оС

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Вывод:

Поверку производил _________________

(подпись)

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Лабораторные работы по дисциплине «Метрология, технические измерения и приборы». Изучить принцип действия и конструкцию пружинных манометров. Изучить принцип работы и устройства термоэлектрических термометров

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok