Описание лабораторной установки
Лабораторная установка состоит из теплосчетчика ТЭМ-05М/2, платиновых термометров сопротивлений, термостата и компьютера. Термометры сопротивлений имеют различную конструкцию при одинаковой градуировке. Два из термометров помещены в защитные чехлы различной конструкции, а один из термометров используется без чехла.
Все термометры подключены к теплосчетчику в соответствии с руководством по эксплуатации.
Теплосчетчик подключен к последовательному порту RS 232 ЭВМ и каждые 4 с передает значения измеренных температур, а также время, соответствующее измерению.
Программа, установленная на ЭВМ, позволяет записать принятые данные в текстовый файл, который может быть использован при расчетах в пакете Mathcad.
Порядок выполнения работы
1. Поверить схему подключения термометров к теплосчетчику.
2. Включить теплосчетчик и убедиться, что показания термометров t1, t2 и t3, измеряющих температуру воздуха в помещении, имеют близкие значения.
3. Включить термостат и установить температуру воды в пределах от 40 до 600С.
4
.
Запустить программу ТЕМ5CAD.EXE.
При этом на экране монитора появится
окно
5. Нажать клавишу «Esc» и в меню «Параметры» проверить номер COM-порта, к которому подключен теплосчетчик, скорость обмена (должно быть 9600), и установить с помощью левой клавиши мыши число измеренных значений (отсчетов), которое будет записываться в один файл. Для выхода их меню нажать клавишу «Esc».
При установке числа отсчетов необходимо иметь в виду, что интервал времени между отсчетами равен 4 с, а охлаждение термометров в воздухе длится около 20 мин.
6
.
Выбрать в меню «Связь» пункт «MATCADfile»
и нажать «Enter».
7. В появившемся окне задать имя файла (не более 3 латинских букв), в который будут записываться текущие данные, например DYN, и нажать «Enter».
8. После этого на экране появится окно
и в файл DYN0.prn начнут записываться данные. При правильной работе значения Т1 и Т2 будут изменяться с интервалом в 4 с. При неправильном подключении теплосчетчика к ПК программа выдает сообщение об ошибке.
9. Одновременно опустить термометры в термостат с водой и проводить измерения до тех пор, пока показания термометров не перестанут изменяться.
10. Извлечь термометры из термостата и охладить их на воздухе до комнатной температуры. Эксперимент продолжать до тех пор, пока показания термометров не станут близкими к комнатной температуре.
11. Запустить пакет Mathcad и программу DYN.cad.
12. Указать путь к записанному файлу данных (DYN0.prn).
13. Построить графики переходных процессов для каждого из термометров при нагревании (в воде) и охлаждении (в воздухе).
14. Установить по полученным графикам порядок дифференциальных уравнений, выбрать модель (22), (24) или (25), выполнить необходимые построения и определить время запаздывания и постоянные времени.
Контрольные вопросы
1. Динамические характеристики СИ.
2. Факторы, влияющие на динамику термометров.
3. Экспериментальные методы определения динамических характеристик.
4. Почему нагрев в воде происходит быстрее, чем охлаждение на воздухе?