Лабораторные работы
№ 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-Dвид 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, ºС |
|
|
|
|
| |
|
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.
№ 202