
- •1.1 Теоретические основы контроля. 5
- •1.1.1 Виды и методы измерений 5
- •Введение
- •1.1 Теоретические основы контроля.
- •1.1.1 Виды и методы измерений
- •1.1.2 Методы и средства измерений технологических параметров.
- •1.1.3 Погрешности измерений, виды погрешностей, понятие о классе точности прибора, поверка приборов прямым и обратным ходом. Вариация показаний прибора.
- •1.1.4 Методы контроля в гибких производственных система
- •Тема 1.2 Системы технологического контроля.
- •1.2.1 Системы технологического контроля, принципы построения схем контроля.
- •1.2.2 Типовые структуры измерительных систем.
- •1.2.3. Типовые структурные схемы измерительных преобразователей
- •1.2.4 Методы и средства измерений технологических параметров полупроводников.
- •1.2.5 Измерение электрических величин.
- •1.2.6 Электрические измерения неэлектрических величин
- •1.2.7 Принцип действия, устройство и конструктивные особенности средств измерения.
- •1.2.8 Измерительные преобразователи и схемы.
- •1.2.9 Структуры и схемы дистанционной передачи информации.
- •1.2.10 Аналоговые и цифровые вторичные приборы для контроля технологических параметров.
- •1.2.11 Использование информационных вычислительных комплексов в системах контроля.
- •1.2.12 Организация щитов управления. Назначение и классификация информационных устройств, применяемых в мехатронике.
- •1.2.13 Назначение и классификация информационных устройств, применяемых в мехатронике.
- •1.2.14 Погрешности измерительных систем, погрешности системы управления.
- •1.2.15 Измерение механических величин.
- •Средства поверки
- •3. Условия и подготовка к поверке
- •4. Проведение поверки
- •Цель работы: Определить соответствие поверяемого манометра классу точности. Ход работы: Теоретические сведения. Требования к приборам для измерения давления и их классификация.
- •Механические приборы для измерения давления.
- •Цель работы: Провести поверку дифференциально-трансформаторного датчика в комплексе с вторичным прибором . Ход работы: Теоретические сведения.
- •Ход работы: Теоретические сведения.
- •Основные понятия
- •Ход работы: Теоретические сведения.
- •Ход работы: Теоретические сведения.
- •1.59. Схема комплекта кондуктометра
- •Приложения
ж) при поверке многоточечных самопишущих пирометрических милливольтметров все входные цепи поверяемого прибора соединяют параллельно.
4. Проведение поверки
4.1. Внешний осмотр
4.1.1.При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:
а) соответствие милливольтметров ГОСТ 22261-76 и ГОСТ 9736-68;
б) надежность крепления наружных и внутренних деталей прибора и отсутствие повреждений;
в) отсутствие обрывов в цепи милливольтметра, что обнаруживают при замыкании зажимов и покачивании прибора;
г) свободное перемещение указателя.
При несоответствии милливольтметра хотя бы по одному из требований настоящего стандарта его признают к применению непригодным и дальнейшую поверку не производят.
4.2.Опробование проводят при включении милливольтметра в измерительную цепь, при этом проверяют:
а) правильность работы корректора в соответствии с ГОСТ 9736-68;
б) исправность корректирующего реостата (корректора показаний), встроенного в милливольтметр, предназначенный для работы с телескопами суммарного излучения. Для этого, установив указатель на наибольшей отметке шкалы при нулевом положении корректирующего реостата, постепенно вращают ручку реостата и наблюдают за изменением показаний милливольтметра.
43 4.3.Определение метрологических параметров
4.3.1 Определение внутреннего сопротивления милливольтметра проводят компенсационным методом сличения с образцовой катушкой по схеме, указанной на рис 1.40 ,
либо методом замещения по схеме, следующим образом рис 1.41:
а)
на магазине сопротивления
устанавливают
значение, близкое к внутреннему
сопротивлению поверяемого милливольтметра;
б) в положении I переключателя П измеряют
потенциометром падение напряжения на
поверяемом милливольтметре
,
устанавливая регулируемым
сопротивлением
ток,
отклоняющий стрелку в пределах шкалы
милливольтметра;
в) в положении II переключателя П изменяют сопротивление магазина до получения значения падения напряжения, измеренного потенциометром на милливольтметре , при этом значение внутреннего сопротивления милливольтметра равно установленному сопротивлениию.
44 5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
45 5.1. Данные поверки милливольтметров классов точности 0,2 и 0,5 заносят в протокол который хранится в организации, производившей поверку, в течение срока между двумя почерками прибора.
46 5.2. Данные о поверке приборов классов точности 1; 1,5; 2,5 заносятся в журнал наблюдений.
47 5.3. Милливольтметры, соответствующие предъявляемым к ним требованиям, после поверки подлежат клеймению.
48 5.4. На милливольтметры классов точности 0,2 и 0,5 по требованию заказчика выдается выписка из протокола поверки с указанием значений поправок в милливольтах.
49 5.5. В случае непригодности милливольтметра органы метрологической службы выдают извещение о непригодности с указанием причин и гасят клеймо.
Лабораторная работа № 5 «Поверка автоматического потенциометра»
Изучение устройства и поверка автоматического потенциометра
Цель работы: Ознакомление с принципом действия, устройством и методикой
автоматического потенциометра.
Ход работы: При поверке автоматических потенциометров и мостов должны соблюдаться "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", утвержденные Госэнергонадзором, и требования, установленные ГОСТ 12.2.007.0-75.
При поверке автоматического потенциометра по переносному потенциометру типа ПП-П необходимо учитывать, что эти приборы являются потенциометрами одного класса точности. Поэтому для надежности поверки автоматического потенциометра на диапазон, например, 16,76 мв необходимо знать поправки любой точки шкалы реохорда потенциометра ПП с точностью до 0,03 мв и секционного переключателя до 0,01 мв. При поверке прибора на другой диапазон измерений пропорционально изменяются требования к образцовому прибору. При поверке автоматического потенциометра по переносному потенциометру типа ПП необходимо учитывать, что эти потенциометры являются приборами одного класса точности. Поэтому, например, длянадежной поверки автоматического потенциометра на диапазон измерений 16,76 мв необходимо знать поправки любой точки шкалы реохорда потенциометра ПП с точностью до 0,03 мв и секционного переключателя до 0,01 мв. При поверке прибора на другой диапазон измерений пропорционально изменяются требования к образцовому прибору. Третий способ предусматривает применение только переносного потенциометра. При поверке автоматического потенциометра по переносному потенциометру типа ПП-П необходимо учитывать, что эти приборы являются потенциометрами одного класса точности. Поэтому для надежности поверки автоматического потенциометра на диапазон, например, 16,76 мв необходимо знать поправки любой точки шкалы реохорда потенциометра ПП с точностью до 0,03 мв и секционного переключателя до 0,01 мв. При поверке прибора на другой диапазон измерений пропорционально изменяются требования к образцовому прибору.
Лабораторная работа № 6 «Поверка термопреобразователя сопротивления»
Изучение устройства и поверка термопреобразователя сопротивления
Цель работы: Ознакомление с принципом действия, устройством и методикой
термопреобразователя сопротивления ГОСТ 8.461-2009.
Ход работы: термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки действующий Настоящий стандарт распространяется на термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля по ГОСТ 6651, предназначенные для измерения температуры от минус 200 0С до плюс 850 0С или в части данного диапазона, а также на находящиеся в обращении термопреобразователи сопротивления, выпущенные до введения в действие ГОСТ 6651, и устанавливает методику их первичной и периодической поверок. В соответствии с настоящим стандартом могут быть поверены также чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления, используемые в качестве средств измерений температуры. Значения температуры в настоящем стандарте соответствуют Международной температурной шкале МТШ-90
Лабораторная работа № 7 «Измерение температуры пирометром излучения»
Цель работы: Ознакомление с принципом действия, устройством и методикой
пирометром излучения.
Ход работы: ознакомление с устройством и работой пирометров излучения.
ОПИСАНИЕ ПИРОМЕТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ
При высокой температуре любое нагретое тело значительную долю тепловой энергии излучает в виде потока световых и тепловых лучей. Чем выше температура нагретого тела, тем больше интенсивность излучения. Тело, нагретое приблизительно до 600°С, излучает невидимые инфракрасные тепловые лучи. Дальнейшее увеличение температуры приводит к появлению в спектре излучения видимых световых лучей. По мере повышения температуры цвет меняется: красный цвет переходит в желтый и белый, представляющий собой смесь излучений разной длины волны.
Способность к излучению различна у разных поверхностей. Наибольшей лучеиспускательной и лучепоглощающей способностью обладает так называемое абсолютно черное тело. Реально существующие в природе тела не обладают свойствами абсолютно черного тела, но могут иметь близкие к нему свойства. Например, лучеиспускательная способность графита в порошке составляет 95% по отношению к излучательной способности абсолютно черного тела.
Энергия излучения неравномерно распределяется между колебаниями с равной длиной волны. Чем выше температура, тем большая доля энергии приходится на излучение с меньшей длиной волны. Например, в солнечном свете значительную долю составляет ультрафиолетовое излучение с малой длиной волны. Яркость излучения однозначно зависит от температуры, следовательно, измеряя яркость, можно определить температуру. Существующие приборы для измерения температуры по интенсивности излучения градуируют по излучению искусственного абсолютно черного тела. Поэтому при практических измерениях они заведомо имеют некоторую погрешность. Особенностью пирометров излучения является то, что измерение температуры производится без непосредственного контакта прибора с объектом измерения, что позволяет контролировать температуру сильно нагретых тел, а также движущихся объектов.
По принципу действия пирометры излучения разделяют на: оптические и радиационные.
ОПТИЧЕСКИЙ ПИРОМЕТР С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ.
Принцип действия оптического пирометра с исчезающей нитью основан на сравнении монохроматической яркости излучения накаленного тела с монохроматической яркостью излучения нити специальной пирометрической лампы накаливания. Принципиальная схема оптического пирометра типа ОППИР-017 приведена на рис.1.42 а
Рис.1.42 а-принципиальная схема оптического пирометра типа ОППИР-017, б- нить лампочки.
Оптическая система пирометра представляет собой телескоп с объективом (1) и окуляром (4). Перед окуляром помещен красный светофильтр (3). Спектральная характеристика пропускания светофильтра подбирается с учетом спектральной чувствительности глаза так, чтобы при рассматривании объекта через светофильтр наибольшая видимая яркость соответствовала бы длине волны около 0,65 мкм. В фокусе объектива находится вольфрамовая нить пирометрической лампочки (5). Нить лампочки питается от аккумулятора; ее накал можно регулировать вручную реостатом (6). В поле зрения телескопа наблюдатель видит участок излучающей поверхности накаленного тела (объекта измерения) и на этом фоне – нить лампочки (рис.1.42 б). Если яркости нити и накаленного тела неодинаковы, нить будет видна более темной или более светлой, чем фон. Регулируя накал нити реостатом, наблюдатель добивается равенства яркостей, при этом изображение нити сольется с фоном и станет неразличимо (нить "исчезнет"). В этот момент яркостная температура нити равна яркостной температуре объекта измерения. Глаз весьма чувствителен к различению яркостей и момент "исчезновения" нити улавливается с достаточной уверенностью. Показывающий прибор (8), включенный в цепь нити накаливания, градуируется по образцовому пирометру или по температурным лампам, в °С яркостной температуры.
Если объект измерения по своей излучающей способности близок к абсолютно черному телу, то показываемая пирометром яркостная температура равна истинной температуре объекта. Однако излучающая способность реальных физических тел не достигает излучающей способности абсолютно черного тела. Поэтому при одинаковой яркости излучения, т.е. при одинаковой яркостной температуре, истинная температура Т реального физического тела будет выше яркостной температуры ТS, показываемой оптическим пирометром.
Соотношение истинной и яркостной температур определяется выражением:
( 1 )
где, Т и ТS - истинная и яркостная температуры в градусах абсолютной шкалы;
-
длина волны света, в котором измеряется
яркостная температура (для оптических
пирометров обычно
=
0,65 мкм);
с2 - 1,438 см/град. – постоянная;
-
коэффициент излучательной способности
(коэффициент черноты) реального тела
для длины волны
.
Коэффициент излучательной способности всегда меньше единицы и больше нуля и колеблется в этих пределах в зависимости от материала, его состояния (жидкое, твердое) и шероховатости поверхности. Значительное влияние на величину коэффициента черноты оказывает наличие пленки окисла на поверхности раскаленного металла. Так, например, углеродистая сталь для = 0,65 мкм имеет в твердом состоянии = 0,35, в жидком - 0,37; наличие пленки окисла на твердой поверхности стали увеличивает коэффициент черноты до 0,8.
Для определения истинной температуры объекта в показания оптического пирометра необходимо вносить поправку, определяемую на основе формулы (1) или по таблицам, составленным по той же формуле. При этом величина поправки может быть значительной. Например, при коэффициенте черноты = 0,35 и яркостной температуре 2400°С, а истинная же температура составляет 2795°С.
Колебания коэффициента черноты в зависимости от состава и температуры металла и состояния его наблюдаемой поверхности являются одним из основных источников погрешностей измерения температуры оптическими пирометрами.
Во избежание перегрева нити, ее температура не должна превышать 1500°С,
поэтому при измерениях в диапазоне более высоких температур перед лампой устанавливается поглощающий светофильтр (7), уменьшающий видимую яркость излучения объекта.
Отечественные пирометры выпускаются с диапазонами измерения 1200-3200 и 1500-6000°С. Диапазон измерения прибора может быть разбит на два поддиапазона, в этом случае пирометр имеет две шкалы. Переход с одного диапазона на другой осуществляется введением или выведением поглощающего светофильтра.
Для питания оптического пирометра типа ОППИР-017 применяется сдвоенный щелочной аккумулятор НКН-10. Сила тока в лампе регулируется реостатом. Электроизмерительный показывающий прибор представляет собой дифференциальный амперметр с двумя рамками, который реагирует на изменение тока в цепи питания и напряжения на параметрической лампе. При этом автоматически учитывается изменение сопротивления нити лампы от температуры ее накала. Время установления показания после включения прибора не превышает 8с. Основная допустимая погрешность измерения яркостной температуры зависит от диапазона температур и составляет от 1 до 25% от верхнего предела используемой, шкалы прибора.
Существуют также оптические пирометры, в которых сличение яркостей нити и объекта производится не визуально, а фотоэлектрическим устройством, что позволяет автоматизировать измерение и повысить точность определения яркостной температуры. Однако схема и конструкция прибора при этом существенно усложняются.
ЦВЕТОВЫЕ ПИРОМЕТРЫ.
Действие этих пирометров основано на
том, что с изменением температуры
меняется цвет накаленного тела. При
этом, если выделить в спектре излучения
накаленного тела два монохроматических
излучения с длинами волн
и
(соответствующих,
например, красному и синему свету), то
с изменением цвета будет меняться
соотношение яркостей этих излучений.
Для абсолютно черного тела отношение монохроматических яркостей излучений длин волн и будет
Или
( 2 )
Обозначения те же, что и в формуле (1).
Для
нечерного тела, обладающего в длинах
волн
и
неодинаковыми
коэффициентами излучательной
способности
и
отношение
яркостей будет
( 3 )
Многие металлы (сталь, чугун, алюминий,
платина и др.), имеют практически
одинаковый коэффициент излучательной
способности во всем спектре видимого
излечения. Тела, обладающие этим свойством
называют "серыми" телами. Для
"серого" тела
=
и
Р = Ру, т.е. соотношение монохроматических
яркостей при данной температуре Т такое
же, как у абсолютно черного тела.
Как видно из формул (2) и (3) отношение монохроматических яркостей для двух заданных длин волн является однозначной функцией абсолютной температуры тела Т. В цветовых пирометрах измерение температуры осуществляется по величине отношения монохроматических яркостей накаленного тела в красной и синей областях спектра. Принципиальная схема цветового пирометра ЦЭП-2М представлена на рис.1.43
Рис.1.43 Принципиальная схема цветового пирометра ЦЭП-2М
Излучение объекта измерения через защитное стекло (1) и объектив (2) падает на фотоэлемент (4). Между объективом и фотоэлементом установлен вращающийся диск (обтюратор)(3), в который вставлены два светофильтра – красный и синий. Благодаря этому фотоэлемент попеременно освещается красным и синим светом и выдает поочередно импульсы тока, пропорциональные монохроматическим яркостям красного и синего излучений накаленного тела.
Эти
импульсы усиливаются усилителем (5) и
преобразуются специальным электронным
логарифмирующим устройством (6) в
постоянный ток, сила которого
пропорциональна величине lnR, т.е. линейно
зависит от обратной величины абсолютной
температуры тела
.
Выходной ток логарифмирующего устройства
измеряется и регистрируется показывающим
и регистрирующим магнитоэлектрическим
гальванометром (7), шкала и диаграмма
которого градуированы в град. Прибор
градуируется по абсолютно черному телу,
поэтому его показания соответствуют
истинной температуре абсолютно черного
тела, а также "серых" тел.
Диапазон измерения пирометра ЦЭП-2М от 1400 до 2500°С. Этот диапазон разбит на несколько поддиапазонов. Переход от одного поддиапазона к другому производится с помощью специальных добавочных светофильтров.
В отличие от пирометров с исчезающей нитью на показания цветового пирометра практически не влияют изменения коэффициента излучающей способности тела, обусловленные изменением его температуры, состояния поверхности, состава и другими причинами, а также не влияет ослабление излучения не вполне прозрачной атмосферой между объектом и датчиком. Благодаря этому цветовой пирометр обеспечивает высокую точность измерения: основная погрешность при измерении температуры "серых" тел не превышает ±1% верхнего предела измерения для данного поддиапазона. Пирометр ЦЭП-2М предназначен для не непрерывного измерения и регистрации температуры в металлургической промышленности и может также быть использован в системах автоматического регулирования производственных процессов.
РАДИАЦИОННЫЕ ПИРОМЕТРЫ.
В отличие от оптических пирометров с исчезающей нитью и цветовых пирометров, в радиационных пирометрах используется тепловое действие полного излучения нагретого тела, включая как видимое, так и не видимое излучение. В связи с этим радиационные пирометры называются также пирометрами полного излучения. В качестве чувствительного элемента в радиационных пирометрах используется термобатарея из нескольких миниатюрных последовательно соединенных термопар 2 (рис.1.44), рабочие спаи которых нагреваются излучением объекта измерения (1), фокусируемых с помощью оптической системы (3). Возникающая Т.Э.Д.С. измеряется с помощью милливольтметра или автоматического потенциометра (4), градуированного в градусах.
Рис.1.44 Принципиальная схема радиационного пирометра (полного излучения)
Зависимость между полной энергией излучения абсолютно черного тела и его температурой выражается уравнением:
( 4 )
где, ET - полная энергия излучаемая телом при абсолютной температуре Т за одну секунду с поверхности площадью 1 см2;
-
коэффициент пропорциональности равный
5,75 вт/см2 град.4
Для тел, не являющихся абсолютно черными,
( 5 )
где,
-
коэффициент излучающей способности,
определенный для полного излучения
тела.
Радиационные пирометры градуируются по абсолютно черному телу и показывают так называемую "радиационную" температуру. Связь между истинной температурой тела и его радиационной температурой, показываемой прибором, находится из формул (4) и (5).
( 6 )
где, Тр - радиационная температура тела, показываемая радиационным пирометром. Так как <1, то истинная температура больше радиационной. Поправка, которые необходимо вносить в показания радиационного пирометра для определения истинной температуры, могут достигать нескольких сотен градусов, если объект измерения по своим радиационным свойствам значительно отлича
ется от абсолютно черного тела.
Положительной особенностью радиационных пирометров является то, что их можно применять также и для измерения невысоких температур, при которых объект измерения не дает видимого излучения. Возможно также измерение температуры тел, более холодных, чем окружающая среда. В последнем случае термобатарея не нагревается, а охлаждается во время радиационного теплообмена между ней и объектом измерения. В условиях, когда разница температур объекта измерения и окружающей среды невелика, необходимо тщательное термостатирование свободных концов термопар или всего корпуса телескопа пирометра.
В настоящее время радиационные пирометры применяются для измерения температур в диапазоне от -40 до 2500°С. Особенно удобно применение радиационных пирометров для бесконтактного измерения невысоких температур, при которых методы оптической и цветовой пирометрии неприемлемы, например, для измерения невысоких температур движущихся предметов.
Радиационные пирометры, как и цветовые,
пригодны для непрерывного измерения и
регистрации температуры, а также для
применения в системах автоматического
регулирования. При измерении температуры
тел, близких по излучающей способности
к абсолютно черному телу, основная
погрешность измерения не превышает 1%
верхнего предела измерения. Для
обеспечения точности измерения
радиационным пирометром необходимо,
чтобы изображение объекта, создаваемое
объективом на рабочих спаях термопар,
полностью покрывало рабочие спаи. Для
большинства применяемых типов радиационных
пирометров диаметр излучающей поверхности
объекта должен быть не менее
расстояния
от объектива до излучающей поверхности.
При слишком малой излучающей поверхности
показания прибора будут заниженными.
Источником погрешностей измерения
может быть также недостаточная
прозрачность среды между телескопом и
объектом измерения и загрязнение оптики
телескопа. Для защиты пирометров от
случайных повреждений различными
выбросами газов и раскаленных частиц,
например, при измерении температуры в
топках котлов применяют так называемые
капильные трубки. Калильную трубку
изготавливают из огнеупорного материала
и помещают в топку котла закрытым концом
внутрь. Пламенем топки трубка быстро
нагревается, и температура ее становится
равной температуре топки. Телескоп
радиационного пирометра направляется
во внутреннюю полость трубки, выполняющей
роль излучателя, и затем в обычном
порядке производят измерение температуры.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ (Табл.10)
Таблица 10
Напряжение питания нити лампочки, V |
Яркостная температура, °С |
10 |
960 |
15 |
1150 |
20 |
1340 |
25 |
1580 |
30 |
1700 |
По результатам измерений строим график
График 1 Измерение температуры радиационных пирометров
Лабораторная работа № 8 «Поверка логометра»
Цель работы: Ознакомление с принципом действия, устройством и поверкой логометра
Ход работы: ознакомление с устройством и поверкой логометра.
Описание работы: заключается в изучении принципа действия и устройства логометров, предназначенных для измерения температуры в комплекте с термопреобразователями сопротивления, и освоении операций поверки логометров.
Задачами лабораторной работы являются:
изучение устройства и принципа действия логометра,
проведение поверки логометра и определение его годности для дальнейшей эксплуатации.
определение влияния изменения напряжения питания логометра на его показания.
Логометры - приборы магнитоэлектрической системы, предназначенные для измерения температуры в комплекте с термопреобразователями сопротивления (ТПС) стандартной градуировки. Упрощенная принципиальная схема логометра представлена на рис. 1.44.
Рис. 1.44. Принципиальная схема логометра: 1,2 - рамки; 3 - сердечник; 4,5 - полюса постоянного магнита; R - постоянный резистор; Rx – ТПС
Подвижная система логометра состоит из двух рамок 1 и 2 с сопротивлениями RP1 и RP2, жестко скрепленных друг с другом и со стрелкой прибора. Рамки охватывают неподвижный сердечник 3 и находятся в поле постоянного магнита. Магнитная система логометра создает переменную по углу поворота рамок магнитную индукцию. Выточки полюсных наконечников постоянного магнита сделаны так, что воздушный зазор убывает от краев полюсных наконечников к центру, а магнитная индукция возрастает по квадратичному закону от краев к центру полюсных наконечников.
Для подвода тока к рамкам применяют безмоментные вводы. Обе рамки питаются от общего источника постоянного напряжения. Последовательно с рамкой 1 включен ТПС с сопротивлением RT, а с рамкой 2 - постоянный резистор R. Рамки логометра включены таким образом, что при протекании по ним токов I1 и I2 создаются магнитные поля, в результате взаимодействия которых с полем постоянного магнита возникают вращающие моменты М1 и М2, направленные навстречу друг другу.
Если R + RP2 = RT + RP1, то I1 = I2 и при симметричном расположении рамок 1 и 2, относительно полюсных наконечников, вращающие моменты М1 и М2 будут равны (рамки занимают положение, показанное на рис 1.45).
Если сопротивление RT вследствие увеличения измеряемой температуры, а следовательно, нагрева ТПС, возрастет, то ток I1 уменьшается. Вращающий момент рамки 1 будет меньше момента рамки 2, т.к. I1 меньше I2. Подвижная система начнет поворачиваться в направлении большего момента, т.е. в сторону увеличения показания температуры. При этом рамка 1 с меньшим вращающим моментом попадет в более сильное магнитное поле и её момент увеличивается, а рамка 2, наоборот, попадет в более слабое магнитное поле и её момент уменьшается.
При определенном угле поворота вращающие моменты сравняются. Подвижная система остановится. Это произойдет при условии, если М1 = М2, или К1 * *В1*I1 = К2*В2*I2, где
К1 и К2 - постоянные коэффициенты, определяемые геометрическими размерами рамок и числом витков в них;
Учитывая, что отношение — является функцией угла ф отклонения под-
вижной системы, можно записать, что
Rp 1
+ Rp Rp
2
+ R
Ф= F . где
11
_ ^^ ;
I2
Наименования и назначение резисторов, входящих в измерительную схему логометра, следующие: R2, R3, R6 - постоянные сопротивления, плечи моста; R5 - медный резистор для компенсации температурной погрешности, возникающей при изменении температуры окружающей среды; Rj, R4 - резисторы, предназначенные для настройки логометра на заданный предел измерения; RPJ и RР2 - сопротивления рамок; RT - сопротивление ТПС; RК - контрольный резистор, предназначенный для замены термопреобразователя при подгонке сопротивления линии; Rn - резистор для подгонки сопротивления линии до заданного значения.
В1 и В2 - магнитные индукции в местах расположения рамок. Номинальное значение сопротивления линий, соединяющих логометр с ТПС, указывается на шкале логометра и равно 5 Ом. Заданное значение сопротивления линии обеспечивается с помощью двух подгоночных катушек с сопротивлением Ял = 2,5 Ом .
Рис.1.45. Принципиальная схема логометра с ТПС, включенным по трехпроводной схеме.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОВЕРКИ ЛОГОМЕТРА
Поверка логометров проводится на установке, схема которой представлена на рис. 1.46.
Рис. 1.46. Схема установки для поверки логометра
В состав установки входят: поверяемый логометр; эталонный магазин сопротивлений МС, предназначенный для имитации ТПС; вольтметр V, предназначенный для измерения напряжения питания логометра; переменный резистор R для регулирования напряжения питания логометра.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПОВЕРКИ ПОКАЗАНИЙ
ПРОТОКОЛ
поверки логометра типа
№
НСХ
с пределами измерения от
до
С класса
Поверка производилась по эталонному
магазину сопротивлений типа
№
класса точности
Определение основной погрешности и вариации показаний
Поверка показаний логометра производится с помощью эталонного магазина сопротивления. Класс точности эталонного магазина сопротивлений должен быть минимум в 3 раза выше класса точности поверяемого логометра.
Включают питание установки. Тумблер «Питание 220 В» переводят в положение «Вкл.». При этом загорается зеленое сигнальное табло. Подключают к клеммам 1 и 2 поверяемый логометр (номер поверяемого логометра указывает преподаватель), поставив щеточный переключатель в положение, соответствующее номеру логометра. Переключатель «П» устанавливают в нейтральное (среднее) положение. Включают питание поверяемого логометра тумблером, расположенным рядом с ним. К клеммам 1-2 (рис. 6.3) подсоединяют эталонный магазин сопротивлений MC.
Перед поверкой показаний логометра типа Ш69000 производят контроль его работы. Для этого все декады МС устанавливают в положение «0», а переключатель «П» ставят в положение К - «Контроль». При этом стрелка вольтметра V (рис. 1.46) должна показывать значение напряжения, равное 4 В. Если напряжение не равно 4 В, то с помощью переменного сопротивления R стрелку вольтметра устанавливают на отметку 4 В. Причем стрелка логометра должна установиться на красную контрольную отметку шкалы. Отклонение стрелки от контрольной отметки не должно превышать ± 1,5 % от диапазона показаний. Для других логометров, установленных на стенде, контроль работы не производится. Логометр необходимо выдержать во включенном состоянии не менее 10 мин.
Для проведения операций поверки переключатель «П» устанавливают в нейтральное (среднее) положение, на МС набирают значение сопротивления, соответствующее первой поверяемой отметке шкалы ло- гометра. Как правило, это нулевая отметка. Значение сопротивления определяется по номинальной статической характеристике (см. приложения Г, Д, Е или Ж), указанной на шкале логометра. Переключатель «П» устанавливают в положение П - «Поверка».
Поверка показаний логометра сводится к определению основной погрешности и вариации. Перед поверкой необходимо подготовить протокол, форма которого представлена ниже. Протокол выполняется на отдельном листе отчета по лабораторной работе.
Поверяемые отметки шкалы |
Сопротивления по НСХ R0 |
Показания эталонного прибора |
Основная абсолютная погрешность и вариация поверяемого логометра |
||
°С |
Ом |
Прямой ход Rj |
Обратный ход R2 |
Обратный ход А 2 |
Вариация V |
|
|
|
|
Л абораторная работа № 9 «Поверка пружинного манометра»