
- •Введение
- •1. Цель лабораторной работы
- •2. Порядок проведения работы Меры безопасности
- •Задание 3
- •3. Типовые средства измерения
- •Магнитоэлектрический логометр
- •Задание 2
- •Милливольтметр
- •Выполнение опыта
- •3.3. Трубчатая пружина
- •Выполнение опыта
- •3.4. Сильфон
- •3.5. Цифровой буйковый уровнемер
- •3.6. Гидростатический уровнемер
- •Нормирующий преобразователь
- •4. Оформление протокола опытов
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Контрольные вопросы
- •Содержание
- •Библиографический список
- •107884, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4
- •107884, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4
3.6. Гидростатический уровнемер
Гидростатический уровнемер представляет собой средство измерения уровня жидкости, состоящее из дифференциального манометра и вторичного прибора, связанных дифференциально-трансформаторной связью, с диапазоном измерения от – 31,5 до + 31,5 см.
Принцип действия гидростатического уровнемера основан на перемещении мембраны, разделяющей плюсовую («+») и минусовую («-») камеры дифманометра, в зависимости от давления в них.
Статическая характеристика гидростатического уровнемера имеет вид
Н
= k
Н,
(15)
где
Н
– показания вторичного прибора; k
- коэффициент пропорциональности; Н
= Н2
– Н1
- разность уровней в «+» и «-» трубках
уровнемера.
Задание 1
Определить статическую характеристику гидроста-тического уровнемера.
Выполнение опыта
Установите прибор на нуль, залив в «+» и «-» трубки воду примерно на 1 см и открыв уравно-вешивающий вентиль. В случае необходимости положе-ние стрелки можно изменить с помощью корректора, на-ходящегося в правой нижней части вторичного прибора.
Перекройте уравновешивающий вентиль.
Залейте
в «-» трубку воды так, чтобы стрелка
вторичного прибора установилась на
значении – 30 см и измерьте уровни в «+»
(Н2)
и «-» (Н1)
трубках. Затем слейте воду из «-»
трубки так, чтобы прибор показал –
20 см и снова измерьте уровни Н1
и Н2
. Достигнув верхней точки диапазона
измерений (+ 30 см), снимите показания в
тех же точках, уменьшая разность уровней
Н.
Повторите
опыт ещё раз. Результаты эксперимента
занесите в табл. 6.
Задание 2
Получить
массив данных входного сигнала Н
в одной точке
диапазона измерений.
Таблица 6
Результаты измерений
Показания прибора Н(Y), см |
-30 -20 -10 0 +10 +20 +30 |
Уровень в «+» трубке Н2,см |
|
Уровень в «-» трубке Н1,см |
|
Разн.
уровней |
|
Уровень в «+» трубке Н2,см |
|
Уровень в «-» трубке Н1,см |
|
Разн.
уровней |
|
Уровень в «+» трубке Н2,см |
|
Уровень в «-» трубке Н1,см |
|
Разн.
уровней |
|
Уровень в «+» трубке Н2,см |
|
Уровень в «-» трубке Н1,см |
|
Разн.
уровней |
|
Выполнение опыта
Проведите
25 измерений входного сигнала Н
уровнемера в одной точке диапазона
измерений Н
(по заданию преподавателя), приближаясь
к ней со стороны больших и меньших
значений Н.
Запишите значения входного сигнала
Н.
Нормирующий преобразователь
Нормирующий преобразователь П282В предназначен для преобразования сопротивления термопреобразователя в один из унифицированных электрических сигналов (0 – 5, 0 – 20, 4 – 20 мА или 0 – 10 В).
Нормирование – это операция преобразования входного сигнала Х в выходной Y, размер информа-тивного параметра которого приведён к стандартному диапазону.
Операция нормирования описывается уравнением
Y
=
,
(16)
где
Y
– выходной сигнал; Х
– входной сигнал; ХMIN
– нижний предел диапазона измерения
Х;
XMAX
- верхний предел диапазона измерения
Х;
ХMIN
- минимальное значение нормированного
сигнала; Х
MAX
- максимальное значение нормированного
сигнала.
Принцип действия нормирующего преобразователя основан на усилении входных сигналов до определённого уровня, функциональном аналого-цифровом преобра-зовании с учётом нелинейности характеристики датчика и дальнейшем цифроаналоговом преобразовании.
Задание 1
Определить статическую характеристику нормирую-щего преобразователя.
Выполнение опыта
Подключите ко входу преобразователя вместо терморезистора магазин сопротивлений, а к выходу – вольтметр. Выставляя на магазине сопротивлений значения 50,00; 54,28 Ом и т.д. (см. табл. 7), снимите показания вольтметра. Затем запишите показания вольтметра в тех же точках, двигаясь в обратную сторону. Повторите опыт ещё раз. Результаты эксперимента занесите в табл. 7.
Таблица 7
Результаты измерений
Температура t, оС Сопротивление терморезистора R (Х), Ом |
0 20 40 … 100
50,00 54,28 58,56 … 71,40 |
Напряжение U (Y), В |
|
Напряжение U (Y), В |
|
Напряжение U (Y), В |
|
Напряжение U (Y), В |
|
Задание 2
Получить массив данных выходного сигнала U в одной точке диапазона измерений.
Выполнение опыта
Проведите 25 измерений выходного сигнала Uпреобразователя в одной точке диапазона измеренийR(по заданию преподавателя), приближаясь к ней со стороны больших и меньших значений сопротивленияR. Запишите значения выходного сигналаU.