1.5.Общие рекомендации по выбору и применению измерительных преобразователей давления

1. Выбор первичных (измерительных преобразователей давления или цифровых манометров с унифицирован­ным электрическим сигналом) средств измерения давления и вторичных средств АСУ ТП или АСКУЭ предпри­ятия должен производиться не случай­ным, фрагментарным, а системным образом в рамках единого и полного проекта, учитывающего как существу­ющее, ранее смонтированное оборудо­вание, так и установку нового.

2. Выбор первичных средств измере­ния давления должен осуществляться в зависимости от их применения для коммерческого или технического учета энергоносителей, а также от их исполь­зования для измерения давления в рас­четных или технологических целях. В случае коммерческого учета следует выбирать приборы более высокого класса по точности, надежности и ста­бильности, чем в случае технического и тем более технологического контро­ля.

3. Выбор или модернизация первич­ных средств измерения давления дол­жен обязательно выполняться с учетом их совместимости (информационной, электрической, сетевой) с устройства­ми среднего уровня АСУ ТП или АСКУЭ (контроллерами, многофунк­циональными преобразователями).

4. Выбор первичных средств измере­ния давления должен производиться с учетом соответствия их характеристик конкретным задачам, условиям и осо­бенностям эксплуатации (вид среды, предполагаемый диапазон давления и температуры, требуемая точность, на­личие дестабилизирующих факторов, необходимый тип выходного сигнала и т.п.). Следует особое внимание уделять анализу характеристик надёжности и помнить, что самый дорогой путь – это выбор устройства по минимальной стоимости.

5. Монтаж первичных средств изме­рения давления должен производиться с учетом всех дестабилизирующих фак­торов и с использованием, если необ­ходимо, дополнительных средств: вен­тильных блоков, разделителей мемб­ранных, сосудов уравнительных, со­единительных трубок и т.д.

2. Практическая часть

Цель экспериментальных исследований:

1. Определение характеристик тензорезистивного датчика низких давлений (ДНД);

2. Приобретение практических навыков в проведении экспериментальных исследований, а также в обработке, оформлении и анализе их результатов.

Задание на лабораторную работу:

1) Провести экспериментальные исследования по определению выходной характеристики ДНД (в статической постановке, т.е. при многократных измерениях);

2) Оформить таблицы результатов экспериментов;

3) Провести статистическую обработку результатов экспериментов, определить значения случайных составляющих погрешностей ДНД (математическое ожидание и дисперсию результатов измерений);

4) Построить графики зависимостей:

- выходной (статической) характеристики ДНД по данным эксперимента, по результатам математической обработки;

- погрешностей измерения (разность между экспериментальными данными и расчетной характеристикой М[U]=f(Δp));

- указать на графиках зону неопределенности погрешностей (пунктиром);

- графики выходной характеристики представить на объединенном рисунке с графиком относительной погрешности.

Описание экспериментальной установки:

В стенд для изучения тензорезистивных датчиков низких давлений представлен на рис.2.1.

Рис. 2.1. Стенд для изучения тензорезистивных датчиков

I – элементы и устройства задачи измеряемой величины (перепад давления). Это насос (п.1) и задатчик перепада давления (трубка Флейша) (п.2);

II – приборы воспроизведения и регистрации измеряемой величины (Δр);

III – объект исследования тензорезистивный ДНД.

Программа и методика проведения эксперимента:

1.Произвести внешний осмотр стенда и убедиться в соответствии его внешнего вида описанию в методических указаниях, а также проверить герметизацию пневмоканалов сообщающихся с ДНД и микроманометром;

2. Произвести снятие характеристики U_Δp= f(Δp), для этого :

2.1. Подключить к трубке Флейша (п.2 рис 2.1.) тензодатчик низких давлений (п.5) и микроманометр (п.3) при помощи тройника;

2.2. Плавно изменяя перепад давления на трубке Флейша (п.2) по показаниям на микроманометре (п.3), снять 9-10 точек во всем диапазоне перепада давления (измерения повторить 5 раз в прямом и обратном направлении);

2.3. Данные эксперимента занести в табл.1;

2.4. Вычислить математическое ожидание и дисперсию;

2.5. Построить график зависимости U_p=f(p) по средним значениям.

3. Сделать вывод о стабильности и линейности характеристики тензодатчика низких давлений с целью определения предпочтительного диапазона измерения при предельных погрешностях.

Результаты эксперимента.

Таблица №1.

Число изм.

№ тарируемой точки выходной величины

Измеряемые величины

Δp, мм сп.ст.

Δp, Па

Выходные величины

I

Up, B

II

Up, B

III

Up, B

IV

Up, B

V

Up, B

Расчетные величины

М[U], В

D2, В2