Основы автоматизации производственных процессов

Изучение приборов для измерения давления, термометров сопротивления и электронного автоматического моста по компьютерной модели. Исследование пожарных извещателей и системы автоматического пожаротушения на их основе. Средства преобразования информации.

Рубрика Производство и технологии
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 14.01.2011
Размер файла 5,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Раздел 1. Измерение давления

Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа № 101 «Изучение преобразователя давления Метран 100»

Лабораторная работа № 102 «Изучение приборов для измерения давления по компьютерной модели»

Контрольные вопросы к разделу 1

Раздел 2. Измерение температуры

Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа № 201 «Изучение термопары и ее свойств»

Лабораторная работа № 202 «Изучение термометров сопротивления и электронного автоматического моста по компьютерной модели»

Лабораторная работа № 203 «Изучение термопары и автоматического потенциометра по компьютерной модели»

Справочные данные

Контрольные вопросы к разделу 2

Раздел 3. Измерение уровня

Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа № 301 «Магнитоакустический уровнемер У1500»

Лабораторная работа № 302 «Изучение емкостного уровнемера по компьютерной модели»

Контрольные вопросы к разделу 3

Раздел 4. Средства обеспечения безопасности производственных процессов

Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа № 401 «Изучение пожарных извещателей ИП 212, ИП 330 и системы автоматического пожаротушения на их основе»

Лабораторная работа № 402 «Изучение устройства и работы газоанализатора Щит-2»

Контрольные вопросы к разделу 4

Раздел 5. Средства преобразования информации

Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа № 501 «Дешифраторы»

Контрольные вопросы к разделу 5

Приложение. Руководство пользователя комплексом компьютерных лабораторных работ

Раздел 1. Измерение давления

Краткие теоретические сведения

Основные понятия и определения. Давлением P называется отношение нормальной составляющей силы Fn к единице площади S, на которую действует эта сила:

(1.1)

При равномерном распределении сил

(1.2)

Значение давления обычно измеряется по результатам механического воздействия давления на чувствительный элемент, в котором это давление преобразуется в силу упругости, деформацию, изменение электропроводности, теплопроводности, интенсивности ионизации и т. п.

Манометрические приборы подразделяется на барометры, измеряющие атмосферное давление, манометры абсолютного давления, манометры избыточного давления, вакуумметры, измеряющие разрежение, тягомеры - микроманометры для измерения малых разрежений, напоромеры - микроманометры для измерения малых избыточных давлений, дифференциальные манометры, измеряющие разность давлений.

Основной единицей давлений является Паскаль (русское обозначение Па, международное Ра), 1 Па = 1 Н/мІ. Однако ввиду ее относительной малости (приблизительно одна стотысячная атмосферного давления) наибольшее распространение в технике в настоящее время имеют паскаль и внесистемная единица - техническая атмосфера, равная 1 кгс/смІ, или примерно 0,1 МПа.

Грузопоршневые манометры. Принцип действия грузопоршневых манометров основан на уравновешивании измеряемого давления калиброванным грузом, действующим на поршень. Они применяются для измерения давления до 103 МПа, а также для градуировки и поверки манометров других типов.

Устройство грузопоршневого манометра показано на рисунке 1.1.

Манометр имеет грузовую и поршневую части. Грузовая часть состоит из колонки 1, в центральной части которой имеется полированный цилиндрический канал, в который вставляется поршень 2. Поршень в верхней части имеет тарелку 3, на которую накладываются контрольные грузы 4. Канал колонки сообщается с горизонтальным каналом 5, который соединен со штуцерами 6 и 7, бачком с рабочей жидкостью 8 и прессовой частью манометра. Прессовая часть состоит из цилиндра 9 с поршнем 10, шток которого выполнен в виде винта со штурвалом 11. Вентили 12 - 15 служат для перекрытия соответствующих каналов. Полость системы заполнена рабочей жидкостью (трансформаторным маслом).

Рисунок 1.1 - Схема грузопоршневого манометра

В штуцер 6 устанавливают поверяемый манометр 16. Давление в системе изменяют, перемещая поршень 10 с помощью штурвала 11 (при этом вентиль 15 закрыт).

На поршень 2, свободно перемещающийся в канале колонки 1, действуют две противодействующие силы: сила, создаваемая давлением жидкости и сила тяжести поршня и грузов. При равенстве этих сил поршень уравновешивается и поднимается на определенную высоту. При равновесии поршня давление

, (1.3)

где G - вес поршня и грузов;

S - площадь поперечного сечения поршня.

Площадь поперечного сечения поршня обычно равно 1 смІ, поэтому создаваемое давление равно весу поршня и груза. Вес поршня с тарелкой равен 1 кг. Вес отдельных грузов указывается на них.

Возможно также подключения образцового манометра 17.

Деформационные преобразователи давления. Принцип действия деформационных преобразователей (ДП) основан на упругой деформации чувствительных элементов (ЧЭ) под действием измеряемого давления. Благодаря высокой точности, простоте конструкции, надежности и низкой стоимости ДП получили широкое распространение в промышленности для измерения давления, разряжения и разности давлений. ДП могут оснащаться дополнительными преобразователями, посредством которых измеряемое давление преобразуется в унифицированный сигнал измерительной информации, передаваемый по каналу связи. Манометры с ДП выпускаются показывающими, сигнализирующими или самопишущими.

В качестве чувствительных элементов ДП применяют трубчатые пружины, мембраны и сильфоны. Рассмотрим подробнее трубчатую пружину, называемую также манометрической пружиной, или трубкой Бурдона. Она представляет собой упругую криволинейную металлическую полую трубку, один из концов которой имеет возможность перемещаться, а другой - жестко закреплен. Трубка в свободном состоянии в сечении имеет форму эллипса (рисунок 1.2). При повышении давления внутри трубки она начинает раскручиваться. Это связано с тем, что под действием давления трубка "округляется", т.е. малая ось эллипса увеличивается, в то время как длина пружины остается неизменной.

Рисунок 1.2 - Процесс деформации трубки Бурдона

Под действием измеряемого давления Ризм пружина Бурдона деформируется в поперечном сечении, принимая форму, изображенную на рисунке 1.2 пунктиром. Продольные волокна элемента пружины растягиваются наиболее значительно у малой полуоси. В продольных волокнах наружного радиуса трубки Бурдона будет возникать растяжение, а в волокнах внутреннего радиуса - сжатие. Вследствие того, что волокна стремятся сохранить свою первоначальную длину, трубка Бурдона будет разгибаться. При этом свободный конец трубки совершит некоторое линейное перемещение л. Кривизна трубки уменьшится на угол ?г, а малая ось эллипса увеличится на ?b. С учетом неизменности длины пружины можно записать

; (1.4)

, (1.5)

где R, r и R1, r1 - внешний и внутренний радиус трубок соответственно до и после деформации.

После вычитания (1.5) из (1.4) получим:

, (1.6)

причем , а . С учетом того, что , а , выражение (1.6) можно привести к виду

. (1.7)

Это выражение представляет собой уравнение шкалы манометра с трубчатой пружиной.

Трубчатый манометр тем чувствительнее, чем больше радиус кривизны R трубки и чем меньше толщина д ее стенок. Чувствительность пружины Бурдона, а также ее жесткость в сильной степени зависят от отношения а/b осей поперечного сечения и формы сечения (массы металла) вблизи концов большой оси.

Пружина круглого сечения практически нечувствительна к давлению, т. к. ее поперечное сечение не деформируется при воздействии давления.

Конструкция манометра с одновитковой трубчатой пружиной показана на рисунке 1.3.

Прибор состоит из трубчатой пружины 1, один конец которой впаян в отверстие держателя 2, а другой конец наглухо запаян и связан с тягой 3. Полость пружины связана с измеряемой средой через канал в держателе. Перемещение свободного конца пружины передается зубчатому сектору 4 и шестерне 5, на оси которой насажена стрелка прибора 6 для отсчета показаний на шкале. Шкала манометра равномерная, так как перемещение свободного конца пружины пропорционально измеряемому давлению. Прибор устанавливается на технологическом объекте с помощью штуцера 7.

Верхний предел измерения манометров с одновитковой трубчатой пружиной 103 МПа.

Рисунок 1.3 - Схема манометра с одновитковой трубчатой пружиной

Тензометрические преобразователи давления. Принцип действия тензометрических преобразователей (ТП) основан на использовании тензоэффекта, суть которого состоит в изменении сопротивления тензорезисторов при их деформации. Чувствительный элемент воспринимает изменения давления и преобразует их в деформацию тензорезисторов, что приводит к изменению его сопротивления.

Наиболее распространенный чувствительный элемент представляет собой сапфировую мембрану, на которую напыляются полупроводниковые (кремниевые) тензорезисторы (монокристаллическая структура КНС - "кремний на сапфире"). Схема тензорезисторного ЧЭ показана на рисунке 1.4.

При деформации чувствительного элемента под воздействием входной измеряемой величины (например, давления или разности давления) изменяется электрическое сопротивление кремниевых тензорезисторов на поверхности чувствительного элемента, включенных в мостовую схему.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1 - упругий элемент преобразователя (сапфировая мембрана); 2 - однополосковые тензорезисторы; 3 - защитное покрытие; 4 - металлизированные чувствительные дорожки

Рисунок 1.4 - Тензорезисторный преобразователь давления: а) вид сверху; б) вид сбоку

Измерительный преобразователь давления Сапфир - 22 ДИ. Эти преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра - избыточного давления в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи.

Преобразователи относятся к изделиям ГСП.

Выходной предел измерения зависит от модели преобразователя и составляет от 0,4 до 100 МПа. Предел допустимой основной погрешности для всех моделей - 0,25; 0,5%.

Каждый преобразователь имеет корректор «нуля», позволяющий устанавливать значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра, и корректор диапазона, позволяющий устанавливать верхнее предельное значение, т. е. он может быть перенастроен на любой верхний предел измерений, доступный для данной модели. Выходной сигнал - унифицированный токовый сигнал 4…20 мА.

Зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром для преобразователей с возрастающей характеристикой выходного сигнала 4-20 мА определяется по формуле:

, (1.8)

где Ip - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее измеряемому

параметру Р, мА;

Р - значение измеряемого параметра, МПа или кгс/см2;

Рmax - верхний предел измерений, МПа или кгс/см2;

Imax - верхнее предельное значение выходного сигнала, мА;

Io - нижнее предельное значение выходного сигнала, мА.

Преобразователь "Сапфир - 22 ДИ" состоит из измерительного блока и электронного устройства.

Измеряемое давление воздействует на мембрану тензопреобразователя измерительного блока, вызывает линейную деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя.

Электронное устройство датчика преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.

Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами («кремний на сапфире»), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Схема преобразователей "Сапфир - 22 ДИ" моделей 2150, 2160, 2170 представлена на рисунке 1.5.

Мембранный тензопреобразователь 1 размещен внутри основания 2. Внутренняя полость 3 тензопреобразователя заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 4, которая приварена к основанию 2 по наружному контуру. В камеру 5 фланца 6 подается измеряемое давление. Фланец уплотнен прокладкой 7. Полость 8 сообщена с окружающей средой. Измеряемое давление воздействует на металлическую мембрану 4 и через жидкость действует на мембрану тензопреобразователя. В результате мембрана тензопреобразователя прогибается, что вызывает изменение сопротивления тензорезисторов.

Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 9.

Рисунок 1.5 - Преобразователь давления "Сапфир - 22 ДИ" (модели 2150, 2160, 2170)

Преобразователь давления Метран-100. Интеллектуальные датчики давления серии Метран-100 предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485 следующих входных величин:

- избыточного давления (Метран-100-ДИ);

- абсолютного давления (Метран-100-ДА);

- разрежения (Метран-100-ДВ);

- давления-разрежения (Метран-100-ДИВ);

- разности давлений (Метран-100-ДД);

- гидростатического давления (Метран-100-ДГ).

Управление параметрами датчика:

- кнопочное со встроенной панели;

- с помощью HART-коммуникатора или компьютера;

- с помощью программы ICP-Master и компьютера или программных средств АСУ ТП.

Датчик имеет:

- встроенный фильтр радиопомех;

- внешнюю кнопку установки "нуля";

- непрерывную самодиагностику.

Цифровые значения сигнала датчика выводятся на жидкокристаллический дисплей цифрового индикатора (ЦИ), встроенного в корпус электронного блока. ЦИ может также выполняться в виде выносного индикатора (ВИ), подключаемого к датчику через специальный разъем. С помощью встроенной кнопочной панели управления осуществляются:

- контроль текущего значения измеряемого давления;

- контроль настройки параметров датчика;

- установка нуля;

- настройка единиц измерения;

- настройка времени усреднения выходного сигнала (демпфирования);

- перенастройка диапазона измерений, в т.ч. на нестандартный;

- настройка на "смещенный" диапазон измерений;

- выбор прямой, инверсной или корнеизвлекающей характеристики выходного сигнала;

- калибровка датчика.

Принцип действия датчиков основан на использовании тензоэффекта.

Конструкция датчика Метран 100 - ВН - ДИ показана на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Конструкция датчика "Метран" (модели 1151, 1161, 1171, 1351, 1051, 1061)

Мембранный тензопреобразователь 3 размещен внутри корпуса 4. Измеряемое давление подается в камеру 5 и воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменения сопротивления тензорезисторов. Полость 2 сообщена с окружающей атмосферой. Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронный преобразователь 1.

Упрощенная блок-схема преобразователя "Метран 100" приведена на рисунке 1.7.

Измеряемое давление подается в рабочую полость датчика и непосредственно воздействует на измерительную мембрану 2 тензопреобразователя 3 (пластину монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами, соединенную с металлической мембраной тензопреобразователя). Ее деформация приводит к пропорциональному изменению сопротивления тензорезисторов и разбалансу тензомоста 4. Электрический сигнал с выхода тензомоста поступает в дифференциальный усилитель 5. Встроенный в него регулятор коэффициента усиления обеспечивает перенастройку диапазонов измерений. Устройство термокоррекции 6 компенсирует влияние температурных воздействий на тензомост.

1 - корпус; 2 - измерительная мембрана; 3 - тензопреобразователь; 4 - тензомост; 5 - дифференциальный усилитель; 6 - устройство термокоррекции; 7 - АЦП; 8 - энергонезависимая память; 9 - микроконтроллер; 10 - ЦАП

Рисунок 1.7 - Преобразователь давления "Метран 100"

В памяти 8 сенсорного блока хранятся в цифровом формате результаты калибровки сенсора во всем рабочем диапазоне давлений и температур. Эти данные используются микропроцессором для расчета коэффициентов коррекции выходного сигнала при работе датчика.

Цифровой сигнал с платы АЦП 7 сенсорного блока вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход электронного блока, микроконтроллер 9 которого производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение выходного сигнала датчика и передает его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 10, который преобразует его в аналоговый выходной сигнал (унифицированный токовый сигнал 4 - 20 мА).

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 установленному для него классу точности.

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 Ризм с показаниями рабочих эталонов Рдейст. По ГОСТ 15614 - 70 абсолютная погрешность рабочего эталона должна быть в четыре раза меньше абсолютной погрешности поверяемого прибора. Верхний предел измерения поверяемого прибора должен быть не менее 3/4 шкалы рабочего эталона или равен ему.

Для поверки наиболее распространенных манометров среднего и высокого давления используют грузопоршневые манометры, класс точности которых 0,02 и 0,05.

Преобразователи давления тоже подлежат поверке. Для них основную погрешность определяют следующими способами:

1) по рабочему эталону на входе преобразователя устанавливают

измеряемый параметр, равный номинальному, а по другому рабочему эталону измеряют выходной сигнал преобразователя;

2) по рабочему эталону на выходе преобразователя устанавливают расчетное значение выходного сигнала, соответствующее номинальному значению измеряемого параметра, а по другому рабочему эталону измеряют действительное значение измеряемого параметра;

3) подают на вход поверяемого преобразователя и рабочего эталона номинальное значение измеряемого параметра и сравнивают их выходные сигналы.

При проверке пружинных манометров определяются следующие погрешности:

- абсолютная - разность между показаниями поверяемого прибора Ризм и действительными значениями измеряемого давления Рдейств:

; (1.9)

- относительная - абсолютная погрешность в процентах от действительного значения измеряемого давления:

(1.10)

- приведенная - абсолютная погрешность в процентах от разности между верхним Рв и нижним Рн пределами шкалы данного прибора:

(1.11)

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

. (1.12)

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.

При проверке преобразователей определяются следующие погрешности:

- абсолютная - разность между действительными значениями выходного сигнала Ii и расчетными значениями Ip:

; (1.13)

- относительная - абсолютная погрешность в процентах от расчетного значения выходного сигнала:

; (1.14)

- приведенная - абсолютная погрешность в процентах от разности между верхним и нижним значениями выходного сигнала:

. (1.15)

Вычисления проводят с точностью до второй значащей цифры после запятой.

Приведенная погрешность преобразователя при периодической поверке не должна превышать предела допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя гп .

Основную погрешность определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.

Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученной при приближении к нему как от меньших значений, так и от больших (при прямом и обратном ходе).

Перед поверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в течение 5 минут под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.

Вариация выходного сигнала определяется как разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению измеряемого параметра, полученными при прямом и обратном ходе;

, (1.16)

где I1 и I2 - действительные значения выходного сигнала соответственно при прямом и обратном ходе, мА.

Среднее значение вариации выходного сигнала в абсолютных единицах и в процентах от нормирующего значения вычисляют по формулам:

. (1.17)

Лабораторная работа № 101 "Изучение преобразователя давления Метран 100"

Цель работы. Ознакомиться с устройством и принципом действия грузопоршневых и пружинных приборов для измерения давления, преобразователя давления Метран-100, а также методикой их поверки.

Описание лабораторной установки. Лабораторная установка (рисунок 1.8) представляет собой поверочный грузопоршневой манометр МП-60 (далее пресс), на котором установлены образцовый манометр с пределом измерения 2,5 МПа и преобразователь давления Метран 100 с цифровым индикатором (жидкокристаллическим дисплеем) для представления значений измеренного давления в цифровой форме (в МПа). С помощью разъемов к преобразователю подключается мультиметр, позволяющий измерять значение унифицированного выходного сигнала 4 - 20 мА.

Рисунок 1.8 - Схема лабораторной установки

Порядок выполнения работы:

- провести поверку преобразователя давления Метран-100 с помощью грузопоршневого и рабочего эталона пружинных манометров;

- обработать результаты экспериментов и определить класс точности поверяемого преобразователя;

- построить градуировочную характеристику зависимости унифицированного токового сигнала Iвых от входного давления Рвх;

- сделать выводы по работе.

Методические указания к выполнению работы

При поверке преобразователя Метран-100 давление создается поршневым манометром МП-60 (см. рисунок 1.1).

Перед началом поверки по рабочему эталоу манометра закрывают вентиль 13 и открывают вентили 12, 14 и 15. После этого, вращая штурвал против часовой стрелки, заполняют полость манометра маслом. Затем закрывают вентиль 15 и, вращая штурвал по часовой стрелке, поднимают давление в гидравлической линии.

Внимание! Недопустимо создавать давление в гидравлической линии более 2 МПа (20 кгс/см)!

Если при ходе поршня до крайней точки давление поднялось недостаточно (это свидетельствует о наличии воздуха во внутреннем полости чувствительных элементов приборов и в гидравлической линии), операции повторяют.

Когда приборы подготовлены к работе, на рабочем эталоне манометра вращением штурвала последовательно устанавливают значения давления от 0 до 1,6 МПа (шаг изменения задается преподавателем). При каждом значении снимают показания по поверяемому преобразователю и мультиметру и заносят данные в таблицу 2.1. Эксперимент следует провести дважды - при прямом ходе (ПХ) и обратном (ОХ), т.е. при увеличении и при уменьшении давления).

Таблица 2.1 - Результаты эксперимента

Показания рабочего эталона манометра, МПа

Показания поверяемого преобразователя, МПа

Показания мультиметра, мА

Абсолютная погрешность, МПа

Приведенная погрешность, %

Вариация, МПа

ПХ

ОХ

ПХ

ОХ

ПХ

ОХ

0

1,6

Приведенная погрешность определяется для максимального (по модулю) значения абсолютной погрешности. По полученным данным определяют класс точности поверяемого преобразователя (по наибольшей приведенной погрешности) и вариацию показаний. Установленный предел измерения преобразователя "Метран 100" - 10 МПа, класс точности - 0,25.

Требования к отчету. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- рисунки 1.2; 1.3; 1.4; 1.7;

- таблицу с данными экспериментов и результаты определения погрешности поверяемого преобразователя;

- градуировочную характеристику преобразователя для унифицированного токового сигнала;

- выводы по работе.

Лабораторная работа 102 "Изучение приборов для измерения давления по компьютерной модели"

Цель работы. Ознакомиться с устройством и принципом действия грузопоршневых и пружинных приборов для измерения давления, преобразователя давления Сапфир - 22 ДИ, а также методикой их поверки.

Описание лабораторной установки. Данная лабораторная установка является виртуальной и входит в комплекс компьютерных лабораторных работ Центра дистанционного образования ТюмГНГУ (работы № 3, 4 в меню). Порядок запуска программы приведен в приложении.

Порядок выполнения лабораторной работы

Часть 1. Поверка пружинного манометра

Основное окно лабораторной работы показано на рисунке 1.9.

После его появления необходимо выполнить следующие действия:

- открыть полностью вентили 1, 2 (ручки переключателей "Вентиль 1" и "Вентиль 2");

- при прямом ходе установить с помощью маховика поверяемое значение давления (ручка переключателя "Маховик");

- зафиксировать поверяемое и действительное значение в таблицу (клавиша "Зафиксировать");

- выполнить те же действия для обратного хода (при тех же значениях давления, как и при прямом ходе);

- занести результаты измерений в таблицу и использовать их в дальнейших расчетах;

- сделать выводы.

Рисунок 1.9 - Основное окно лабораторной работы "Поверка пружинного манометра"

Часть 2. Поверка преобразователя давления "Сапфир - 22 ДИ"

Основное окно лабораторной работы показано на рисунке 1.10.

После его появления необходимо выполнить следующие действия:

- открыть полностью вентили 1 и 2 (ручка переключателя "Вентили 1 и 2");

- включить питание цифрового вольтметра (клавиша "Пит.");

- при прямом ходе установить с помощью маховика поверяемое значение давления (ручка переключателя "Маховик");

- зафиксировать поверяемое и действительное значение в таблицу (клавиша "Зафиксировать");

- при обратном ходе произвести те же действия в том же порядке, при тех же значениях давления, как и при прямом ходе;

- записать результаты измерений в таблицу и использовать их в дальнейших расчетах;

- сделать выводы.

Методические указания к выполнению работы

Часть 1. Поверка пружинного манометра

Шаг изменения давления задается преподавателем.

После окончания поверки в прямом ходе необходимо еще раз повторить последний замер - он будет первым замером для обратного хода.

Рисунок 1.10- Основное окно лабораторной работы "Поверка преобразователя давления"

Результаты заносятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 - Результаты поверки пружинного манометра

Поверяемое значение давления, кгс/см2

Действительное значение давления, кгс/см2

Погрешность поверяемого прибора

Вариация, кгс/см2

прямой ход

обратный ход

прямой ход

обратный ход

абсолютная, кгс/см2

приведенная, %

абсолютная, кгс/см2

приведенная, %

Формулы для расчета погрешностей приведены в кратких теоретических сведениях.

В выводах необходимо указать, годен прибор или забракован и почему.

Часть 2. Поверка преобразователя "Сапфир - 22 ДИ"

Шаг изменения давления задается преподавателем.

После окончания поверки в прямом ходе необходимо еще раз повторить последний замер - он будет первым замером для обратного хода.

Результаты заносятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Результаты поверки преобразователя "Сапфир - 22 ДИ"

Значение измеряемого давления. кгс/см2

Расчетное значение выходного сигнала, мА

Действительное значение выходного сигнала, мА

Погрешности

Вариация, мА

прямой ход

обратный ход

прямой ход

обратный ход

Д, МПа

д, %

г, %

Д, МПа

д, %

г, %

Необходимые для расчета формулы приведены в кратких теоретических сведениях.

В выводах необходимо указать, годен преобразователь или забракован и почему.

Требования к отчету. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- рисунки 1.2,1.3, 1.5;

- таблицы с данными экспериментов и результаты определения погрешности пружинного манометра и преобразователя "Сапфир - 22 ДИ";

- выводы по работе.

Контрольные вопросы к разделу 1

Какие приборы для измерения давления могут быть использованы в качестве эталонных?

Каковы причины возникновения вариации прибора?

Почему перед началом работы с поршневым манометром проверяется горизонтальность установки прибора?

Какое давление измеряется манометром с трубчатой пружиной - абсолютное или избыточное?

Можно ли манометры с трубчатой пружиной использовать для измерения разности давления?

В чем заключается принцип действия тензопреобразователей давления?

Из каких основных блоков состоит преобразователь давления Метран 100?

Как в преобразователе "Метран" вводится коррекция по температуре?

Что означает понятие "интеллектуальный датчик"?

Раздел 2. Измерение температуры

Краткие теоретические сведения

Термопары. Термопары (ТП) представляют собой цепь, состоящую из двух или нескольких соединенных между собой разнородных проводников. На рисунке 2.1 показана термоэлектрическая цепь, состоящая из двух проводников (термоэлектродов) А и В. Места соединений термоэлектродов 1 и 2 называют спаями или концами.

Рисунок 2.1 - Схема термоэлектрического преобразователя

Принцип действия ТП основан на использовании термоэлектрического эффекта, заключающегося в том, что, если температуры спаев t и t0 не равны, то в замкнутой цепи будет протекать электрический ток. Направление этого тока, называемого термотоком, зависит от соотношения температур спаев, т. е. если t > t0, то ток протекает в одном направлении, а при t < t0 -- в другом. При размыкании такой цепи на ее концах может быть измерена так называемая термоэлектродвижущая сила (термоЭДС). Генерируемая в контуре ТП термоЭДС зависит только от химического состава термоэлектродов и температуры спаев и не зависит от геометрических размеров термоэлектродов и размера спаев.

Для замкнутой цепи, показанной на рисунке 2.1, результирующая термоЭДС равна

EAB(tt0) = eAB(t) - eВА(t0), (2.1)

где eAB(t) и eВА(t0) - потенциалы, возникающие в местах соприкосновения проводников.

Индексы при Е и е указывают направление термоЭДС: от А к В или от В к А.

Из последнего выражения следует, что возникающая в контуре термоЭДС EAB(tt0) зависит от разности температур t и t0. Если сделать t0 = const, то

eAB(t0) = c = const и

EAB(tt0)t0 = const = eAB(t) - c = f(t). (2.2)

При известной зависимости (2.2) путем измерения термоЭДС в контуре ТП может быть найдена температура t в объекте измерения, если температура t0 = const. Спай, погружаемый в объект измерения температуры, называют рабочим спаем или рабочим концом, а спай вне объекта называют свободным спаем (концом).

В явном виде зависимость (2.2) не может быть получена аналитически с достаточной точностью. Поэтому эта зависимость для различных типов ТП устанавливается экспериментально путем градуировки и построения графика или таблицы зависимости термоЭДС от температуры.

При градуировке ТП температура свободных концов t0 обычно поддерживается постоянной и равной 0 °С. При измерении температуры в практических условиях температура свободных концов ТП обычно равна температуре окружающей среды. При этом статическая характеристика ТП не соответствует градуировочной характеристике и смещается вертикально вверх или вниз (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Смещение характеристики термопары при изменении t0

Смещение характеристики ТП вызывает необходимость введения поправки на температуру свободных спаев по уравнению:

E(t, t0) = E(t, 0 °С) - Е(t0, 0 °С), (2.3)

где Е(t, 0 °С) - термоЭДС, развиваемая ТП при температуре рабочего спая t и температуре свободного спая 0 °С;

E(t0, 0 °С)- термо-э.д.с., развиваемая ТП при температуре рабочего спая t = t0 и температуре свободного спая 0°С.

Из выражения (2.3) видно, что при t0 < 0 статическая характеристика смещается вверх, а при t0 > 0 - вниз.

В настоящее время широко применяется автоматическое введение поправки на температуру свободных спаев ТП при помощи специальных компенсирующих устройств. Эти устройства располагаются отдельно или встраиваются во вторичный прибор.

Для измерения термоЭДС ТП в ее цепь включают измерительный прибор по одной из двух схем (рисунок 2.3). В качестве измерительных приборов используются магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометры (измерительные компенсаторы).

Рисунок 2.3 - Схемы включения измерительного прибора в цепь ТП

Для подключения измерительных приборов к ТП используют специальные удлиняющие термоэлектродные провода. Эти провода должны быть термоэлектрически подобны термоэлектродам термопары. Для ТП из неблагородных металлов удлиняющие провода изготавливаются из тех же материалов, что и термоэлектроды, а для ТП из благородных металлов удлиняющие провода выполняются из материалов, развивающих в паре между собой в диапазоне изменения температуры окружающей среды примерно ту же термоЭДС, что и ТП, для которой они предназначены. Посредством удлиняющих проводов производится как бы наращивание термоэлектродов термометра, позволяющее отнести свободные концы от места его установки в более благоприятные условия.

Наибольшее распространение для изготовления термоэлектрических термометров получили материалы: платина (Pt), платинородий (90 % Pt + 10 % Rh), хромель (10% Cr + 90 % Ni), алюмель (95 % Ni + 5 % Al) и копель (56 % Cu + 44 % Ni). Для измерений в лабораторных установках находят также применение медь, железо, константан и др.

К материалам термоэлектродов термопар предъявляются следующие требования:

механическая и химическая устойчивость при высоких температурах;

хорошие электропроводность и теплопроводность;

постоянство термоэлектрических свойств;

однозначная зависимость термоЭДС от температуры.

Наиболее распространенные типы термопар приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Основные характеристики некоторых термопар

Тип термопары

Материал термоэлектродов

Диапазон измеряемых температур, 0С

Чувствительность, мкВ/град

Область использования

ТПП

Платинородий - платина

0 … 1100

6

Образцовая

ТХА

Хромель - алюмель

-50 … +800

41

Промышленные измерения

ТХК

Хромель - копель

-50 … +650

65

То же

На рисунке 2.4,а показана конструкция промышленной термопары. В металлической трубке 1 расположены термоэлектроды 2 с изоляционными цилиндрами 3. Рабочий спай 4 термопары обычно приваривается к дну трубки. К термоэлектродам в соединительном корпусе 5 через разъем 6 подсоединяются удлинительные провода. Термопара вводится в объект измерения и крепится на нем с помощью штуцера 7.

а)

б)

Рисунок 2.4 - Конструкция промышленных термопары (а) и металлического терморезистора (б)

Длина погружаемой части в среду, температуру которой измеряют, выполняется различной для каждого конкретного типа термоэлектрического термометра.

Автоматический потенциометр. Это прибор, посредством которого производится измерение термоЭДС. Его измерительная схема представлена на рисунке 2.5,а. Она представляет собой четырехплечий мост постоянного тока, в измерительную диагональ которого включается термопара. Процесс измерения основан на компенсации термоЭДС Ех компенсирующим напряжением Uк, возникающим на измерительной диагонали мостовой схемы. Схема работает в равновесном режиме, т.е. в любой момент времени Ех = Uк, а каждому новому значению температуры горячего конца tг соответствует новое положение л движка реохорда. Сопротивление Rн служит для подгонки стрелки потенциометра на начальную отметку шкалы, когда значение термоЭДС соответствует начальной температуре.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.5 - Автоматический потенциометр: а - измерительная схема; б - стандартный реохорд; в - эквивалентный реохорд

Уравнение компенсации в общем случае имеет вид (сопротивления R1 и R2 выполняются равными)

I1(Rн+Rэр)-I2Rк=Ех. (2.4)

При изменении измеряемой температуры нарушается равенство (2.4) и на входе усилителя У появляется сигнал разбаланса, который приводит в действие реверсивный двигатель РД, перемещающий движок реохорда Rp. Таким образом, компенсация в этом случае производится за счет изменения относительного положения движка реохорда л.

При изменении температуры свободных концов поправка вводится автоматически с помощью компенсационного терморезистора Rк. Для этого изменение термоЭДС из-за изменения температуры окружающей среды i численно должно быть равно величине I2Rк.

Сопротивление реохорда представляет собой параллельное соединение трех резисторов (рисунок 2.5, б): рабочего реохорда Rр, сопротивления шунта Rш и резистора, определяющего диапазон измерения Rп. Параллельно соединенные резисторы Rр и Rш образуют так называемый стандартный реохорд (его сопротивление обычно составляет 90 или 130 Ом), а все три резистора могут быть обозначены Rэр (рисунок 2.5, в) - сопротивление эквивалентного реохорда.

Термометры сопротивления. Принцип действия термометров сопротивления (ТС) основан на свойстве металлов и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры.

Качество ТС характеризуется его чувствительностью к изменению температуры и определяется температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) Т, представляющим собой относительное изменение сопротивления R/R на единицу приращения температуры t:

. (2.5)

Металлы имеют положительный ТКС, а полупроводники - отрицательный. Это означает, что у металлов при увеличении температуры сопротивление увеличивается, а у полупроводников - уменьшается (рисунок 2.6). При этом по модулю ТКС полупроводников на порядок выше, чем у металлов.

Рисунок 2.6 - Статические характеристики термометров сопротивления

Металлические ТС выполняются преимущественно из меди или из платины. Это связано с тем, что материалы ТС должны иметь большой и постоянный температурный коэффициент сопротивления, большое удельное сопротивление; их физические и химические свойства должны быть устойчивы при высоких температурах. Медь и платина наиболее полно соответствуют этим требованиям.

Медь - один из недорогостоящих металлов, легко получаемых в чистом виде. Медный ТС (ТСМ) имеет линейную зависимость сопротивления от температуры:

, (2.7)

где Rt и R0 - сопротивления ТСМ при температуре t и при температуре 0 0С;

Т - температурный коэффициент сопротивления ТСМ.

Однако при температурах более 200 C медь активно окисляется и поэтому не используется.

Платина является наилучшим материалом для ТС. Недостатком платиновых ТС (ТСП) является нелинейная зависимость сопротивления от температуры, которая для области положительных температур может быть записана в виде

, (2.8)

где Rt и R0 - сопротивления ТСП при температуре t и при температуре 0 0С;

Т и Т - температурные коэффициенты сопротивления ТСП.

Кроме того, платина - очень дорогой металл.

Существуют различные типы медных и платиновых ТС, отличающиеся градуировкой. Обозначение ТС состоит из числа, соответствующего сопротивлению ТС в омах при 0 єС, и буквы, соответствующей материалу ТС. Например, тип ТС 50П означает, что ТС платиновый, а сопротивление ТС при 0 єС равно 50 Ом.

Диапазон измерений металлических ТС составляет от -200 до 650 °С.

Конструкция промышленных проводниковых ТС показана на рисунке 2.4,б. ТС по внешнему виду и размерам аналогичны термопарам.

В металлической трубке 1 расположена тонкая проволока 2 из платины или меди, которая наматывается на каркас 3 из керамики, стекла или пластмассы. Проволока, которая является ЧЭ термометра, припаивается к выводным проводам, которые через изоляционные цилиндры 4 подводятся к разъему 5 в соединительном корпусе 6. ТС устанавливается на объекте измерения с помощью штуцера 7.

Полупроводниковые ТС называются термисторами. Они изготавливаются из оксидов металлов - марганца, кобальта и др. Наиболее часто используются кобальто-марганцевый термистор (КМТ) и медно-марганцевый термистор (ММТ), имеющие диапазоны измерения от -60 до 120°С и -60 до 160С соответственно. Термисторы также имеют нелинейную зависимость сопротивления от температуры (см. рисунок 2.6):

. (2.9)

Конструктивно термисторы представляют собой миниатюрные конструкции дисковой, шариковой и других форм с металлическими выводами (рисунок 2.7). Для защиты от влаги их покрывают слоем лака или стекла.

Рисунок 2.7 - Внешний вид термисторов

Достоинства термисторов - высокая чувствительность, малые габариты.

Основной недостаток всех ТС - большая инерционность (до 10 мин.).

Автоматические мосты. Для измерения электрического сопротивления ТС чаще всего используются измерительные автоматические мосты с трехпроводной линией связи (рисунок 2.8).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.8 - Автоматический мост с трехпроводной линией связи

Такой мост представляет собой следящую систему. Элементы моста рассчитываются таким образом, чтобы при начальном значении сопротивления ТС движок реохорда находился в одном из крайних положений. Поскольку мост находится в равновесии, напряжение на измерительной диагонали отсутствует. При изменении измеряемой температуры и сопротивления ТС это равновесие нарушается, на входе усилителя У появляется напряжение небаланса, и реверсивный двигатель РД перемещает движок реохорда до тех пор, пока мост не вернется в равновесное состояние. Таким образом, координата положения движка л в каждый момент времени соответствует текущему значению температуры. Уравнение равновесия моста имеет вид

(R1 + л*Rp) * (Rt + RЛ3) = [(1 - л)*Rp + RЛ1] * R3. (2.10)

Лабораторная работа № 201 "Изучение термопары и ее свойств"

Цель работы. Изучение принципа действия термопары и получение практических навыков по ее применению.

Описание лабораторной установки. Лабораторная установка состоит из следующих блоков:

- стенда, на котором размещены нагревательный элемент, поверяемая термопара типа ТХК, блок ввода аналогового сигнала от термопары (ИПМ);

- персонального компьютера с установленным программным обеспечением;

- многопредельного мультиметра.

Порядок выполнения работы:

- изучить теоретический материал;

- провести поверку термоэлектрического термометра типа ТХК;

- обработать результаты экспериментов и определить класс точности термометра;

- ответить на контрольные вопросы.

Методические указания к выполнению работы.

Перед запуском программы настройки выполните следующие действия в указанном порядке:

- подготовьте к работе ЭВМ в соответствии с ее руководством по эксплуатации;

- подключите один или несколько приборов к последовательному порту ЭВМ (COM1,COM2), руководствуясь соответствующими документами, входящими в комплект поставки приборов.

- включите питание приборов и ЭВМ. Порядок включения питания значения не имеет.

ВНИМАНИЕ!!!

БЕЗ ПОДКЛЮЧЕННОЙ ТЕРМОПАРЫ

В НАГРЕВАТЕЛЬНОМ

ЭЛЕМЕНТЕ ПИТАНИЕ НЕ ВКЛЮЧАТЬ

Запустите программу настройки прибора с помощью ярлыка на рабочем столе или в меню кнопки ”ПУСК”.

В появившемся окне выберите новый проект или откройте ранее сохраненный (рисунок 2.9, действия А, В).

Рисунок 2.9 - Исходное окно лабораторной работы

В окне настроек прибора выставьте необходимые значения для работы (рисунки 2.10-2.12) в соответствии с таблицей 2.2.

Таблица 2.2 - Параметры настройки

Номер настройки

Название настройки

1

Тип датчика (ХА, ХК, ТС…)

2

Тип линии связи датчика с прибором

3

Нижний порог шкалы

4

Верхний порог шкалы

5,6,7

Порог срабатывания реле, уставка (по умолчанию равна нулю)

8

Считывание ранее установленных настроек прибора

9

Запись установленных настроек в прибор

10,11,12

Связь 1,2,3 реле с одной из уставок (в нашем случае это 3-е реле)

13

Переход к панели измерения параметров

14

Тип работы реле (Н.О. = 0 или Н.З. = 1)

15

Запуск измерения прибором параметра (температуры)

16

Окно индикации параметра

17

Задание времени измерения параметра

18

3-D вид индикации кривой измеряемого параметра

19

Автоматическое масштабирование графика по оси X и Y

20

Ручной сдвиг графика по оси X и Y

21

Растяжение и сдвиг графика по оси X и Y

22

Таблица изменения параметра (по точкам)

23

Печать текущего проекта

Рисунок 2.10 - Первое окно настройки

Рисунок 2.11 - Второе окно настройки

Рисунок 2.12 - Третье окно настройки

После подготовки программы необходимо:

1) переключить предел измерений мультиметра в положение, соответствующее минимальному пределу измерений постоянного напряжения (200 мВ);

2) в настройках измерения установить значение уставки реле равным 70, и записать в прибор с помощью кнопки (9);

3) переключиться на вкладку «Измерение» и начать измерение с помощью кнопки «Измерение»;

4) произвести измерения термоЭДС на клеммах подключения термопары (18,19) для значений, указанных преподавателем. При измерениях произвести введение поправки на температуру свободных концов термопары;

5) рассчитать основную абсолютную погрешность прибора по формуле:

,

где Eи(t,t0) - измеренное значение термоЭДС;

Eд(t,t0) - действительное значение термоЭДС, определяемое по градуировочной таблице с учетом введения поправки на температуру свободных концов.

При этом считать, что температура свободных концов равна комнатной температуре (20 °C);

6) рассчитать основную приведенную погрешность термопары по формуле:

,

где Eв(t,0°C) и Eн(t,0°C) - значения термоЭДС, соответствующие верхнему и нижнему пределам измерения температуры и определяемые по градуировочной таблице (справочные материалы, таблица 2.8);

7) занести полученные результаты в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Результаты измерений и расчета погрешностей

№ измерения

1

2

3

4

5

Температура, єС

Eи(t, t0), мВ

прямой ход

обратный ход

Eд(t, 0°C), мВ

Eд(t0, 0°C), мВ

Eд(t, t0), мВ

Абсолютная погрешность, мВ

прямой ход

обратный ход

Приведенная погрешность, %

прямой ход

обратный ход

Вариация, мВ

Требования к отчету. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- рисунки 2.1, 2.3;

- таблицу 2.3;

- результаты расчета погрешностей;

- выводы.

Лабораторная работа № 202 «Изучение термометров сопротивления и электронного автоматического моста по компьютерной модели»

Цель работы. Изучить принцип действия и конструкцию проводниковых и полупроводниковых термометров сопротивления, а также работу электронного автоматического моста.

Описание лабораторной установки. Данная лабораторная установка является виртуальной и входит в комплекс компьютерных лабораторных работ Центра дистанционного образования ТюмГНГУ (работа № 1 в меню). Порядок запуска программы приведен в соответствующем разделе.

Порядок выполнения лабораторной работы

Часть 1. Поверка измерительного моста

Основное окно лабораторной работы показано на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13 - Основное окно лабораторной работы «Поверка измерительного моста»

После его появления необходимо выполнить следующие действия:

- выбрать опыт № 1 (клавиша «Опыт 1»);

- выбрать вид преобразователя (список в правой части рабочего окна «Вид преобразователя»);

- выбрать предел измерений (список в правой части рабочего окна «Предел измерений»);

- включить гальванометр в сеть (клавиша "Сеть" на панели "Питание гальванометра");

- при прямом ходе установить эталонное значение сопротивления с помощью ручек управления магазином сопротивления (ручки переключателей с номиналами от 100 до 0,001 Ом);

- зафиксировать подобранное значение сопротивления в таблице (клавиша "Зафиксировать");

- с помощью ручек управления магазином сопротивления подобрать значение сопротивления таким образом, чтобы значение гальванометра установилось на «0»;

- зафиксировать результат в таблице (клавиша "Зафиксировать").

При обратном ходе действия производятся в том же порядке, при тех же значениях сопротивления. Результаты измерений переписываются из таблицы в отчет и используются в дальнейших расчетах.

Часть 2. Снятие кривой переходного процесса ТС

На рисунке 2.14 показано основное окно лабораторной работы для этого эксперимента.

Рисунок 2.14 - Основное окно лабораторной работы для части 2

После его появления необходимо выполнить следующие действия:

- выбрать опыт № 2 (клавиша "Опыт 2");

- установить регулятор температуры на температуру Т=70єС (переключатель "Регулятор температуры");

- нагреть муфельную печь до установленной температуры (клавиша "Сеть" на панели "Включение печи");

- установить термометр сопротивления в печь (клавиша "Вставить термометр сопротивления");

- наблюдать за процессом нагрева термометра сопротивления.

После завершения эксперимента перенести результаты измерений из таблицы в отчет для построения кривой переходного процесса термометров сопротивления.

Методические указания к выполнению работы

К части 1

Вид преобразователя, диапазон измерения и шаг изменения температуры задается преподавателем. Эталонное значение сопротивления берется из градуировочной таблицы для заданного типа преобразователя (таблицы 2.10 - 2.12).

Для начала поверки в обратном ходе необходимо последнее значение прямого хода повторить еще раз - оно будет начальным значением в обратном ходе.

Полученные данные заносятся в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 - Результаты поверки измерительного моста

Поверяемое значение измеряемой величины, 0С

Эталонное значение сопротивления преобразователя Rt, Oм

Экспериментально подобранное значение сопротивления Rэ, Ом

Погрешность поверяемого прибора

прямой ход

обратный ход

абсолютная Д, Ом

приведенная г, %

прямой ход

обратный ход

Абсолютная и приведенная погрешности определяются по формулам

Приведенная погрешность определяется для максимального по модулю значения абсолютной погрешности.

В выводах необходимо указать, какому классу точности соответствует исследованный измерительный мост.

К части 2

Результаты эксперимента заносятся в таблицу 2.5.

Таблица 2.5 - Результаты определения переходной характеристики ТС

t, сек

0

30

60

T, 0С

По полученной характеристике необходимо рассчитать значение постоянной времени Т (это время, за которое выходной сигнал достиг бы нового установившегося значения, если бы изменялся с постоянной скоростью, равной начальному значению). Обычно за Т принимают время, за которое выходная величина y достигает уровня y = 0.632y0, где у0 - установившееся значение выходной величины.

Требования к отчету. Отчет должен содержать:

- цель работы;

- рисунок 2.8;

- таблицы 2.4 и 2.5 с результатами экспериментов;

- результаты расчетов;

- переходную характеристику ТС и значение постоянной времени Т;

- выводы по работе.

Лабораторная работа № 203 "Изучение термопары и автоматического потенциометра по компьютерной модели"

Цель работы. Провести поверку автоматического потенциометра, определить погрешность поверяемого прибора; снять кривую разгона термопары.

Описание лабораторной установки. Данная лабораторная установка является виртуальной и входит в комплекс компьютерных лабораторных работ Центра дистанционного образования ТюмГНГУ (работа № 2 в меню). Порядок запуска программы приведен в соответствующем разделе.


Подобные документы

  • Автоматизация промышленного производства. Получение навыков в расчёте электронного автоматического моста. Описание прибора и принцип его действия. Измерение, запись и регулирование температуры. Проектирование систем автоматического регулирования.

    курсовая работа [202,2 K], добавлен 05.10.2008

  • Средства, методы и погрешности измерений. Классификация приборов контроля технологических процессов добычи нефти и газа; показатели качества автоматического регулирования. Устройство и принцип действия термометров сопротивления и глубинного манометра.

    контрольная работа [136,3 K], добавлен 18.03.2015

  • Основные понятия о системах автоматического управления. Выборка приборов и средств автоматизации объекта. Разработка схемы технологического контроля и автоматического регулирования параметров давления, расхода и температуры пара в редукционной установке.

    курсовая работа [820,3 K], добавлен 22.06.2012

  • Создание системы автоматического регулирования технологических процессов. Регулирование температуры при обработке железобетонных изделий. Схема контроля температуры в камере ямного типа. Аппаратура для измерения давлений. Расчет шнекового смесителя.

    курсовая работа [554,1 K], добавлен 07.02.2016

  • Принцип действия исследуемой системы автоматического управления давления в химическом реакторе, построение сигнального графа и разработка математической модели. Определение, анализ параметров главного оператора, контурных и сквозных передаточных функций.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 01.10.2016

  • Создание схемы парового котла типа ПК-41: система подачи топлива и технологические параметры. Анализ выпускаемых измерительных устройств температуры и давления. Разработка системы автоматического контроля и сигнализации. Расчет погрешностей измерения.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 09.05.2014

  • Общие сведения о измерениях и контроле. Физические основы измерения давления. Классификация приборов измерения и контроля давления. Характеристика поплавковых, гидростатических, пьезометрических, радиоизотопных, электрических, ультразвуковых уровнемеров.

    контрольная работа [32,0 K], добавлен 19.11.2010

  • Обоснование приборов и устройств автоматического контроля и регулирования экстрактора противоточного типа. Выбор датчика давления в теплообменнике, расходомера, датчика температуры, регуляторов, уровнемера. Спецификация на выбранные средства измерения.

    курсовая работа [831,3 K], добавлен 06.03.2011

  • Общая характеристика и изучение переходных процессов систем автоматического управления. Исследование показателей устойчивости линейных систем САУ. Определение частотных характеристик систем САУ и построение электрических моделей динамических звеньев.

    курс лекций [591,9 K], добавлен 12.06.2012

  • Основные принципы повышения производительности труда на основе совершенствования технологических процессов. Методы их оптимизации функциональными системами программного управления. Системы автоматического регулирования (АСУ) и промышленные роботы.

    контрольная работа [2,4 M], добавлен 15.11.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.