
- •4.1. Понятие температуры
- •4.2. Термоэлектрические преобразователи температуры
- •4.3 Термоперобразователи сопротивления
- •4.4 Стенд для поверки термопреобразователей спдт-тс-тп-увс
- •4.5. Описание устройства и работы термостатов
- •4.5.1. Термостат “Термотест-300”
- •4.5.2. Термостат “Термотест-100”
- •4.6. Автоматизированная система поверки преобразователей температуры
- •4.6.1. Устройство мультиметра
- •4.6.2 Управление мультиметром
- •4.6.3. Режим автоматической поверки
- •Тема 4. Измерение температуры 49
- •4.1. Понятие температуры 49
4.4 Стенд для поверки термопреобразователей спдт-тс-тп-увс
Лабораторный стенд укомплектован термометрами сопротивления типа Метран-204 и Метран-206 соответственно с медным чувствительным элементом (ТСМ) и платиновым чувствительным элементом (ТСП). Они предназначены для измерения температуры жидких, газообразных и сыпучих сред в различных отраслях промышленности.
Стенд предназначен для поверки термопреобразователей сопротивления (ТС) ГОСТ 6651-94, термоэлектрических преобразователей (ТЭП) ГОСТ 6616, термопреобразователей с унифицированными выходными сигналами (УВС) ГОСТ 13384, а также для поверки других термометров, включая импортные, предназначенные для измерения температуры в диапазоне от минус 30 до плюс 300 oC, методом расчета значений температур, измеряемых эталонным и поверяемым термометром.
Стенд укомплектован персональным компьютером с использованием аппаратно-программного интерфейса RS232.
Стенд
по числу подключаемых термопреобразователей
является восьмиканальным. Питание
стенда от сети переменного тока
напряжением (
)
В и частотой (50±1) Гц, подключаемая
мощность к розеткам стенда не более 2
кВт.
Общий вид стенда представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1. – Стенд для поверки термопреобразователей
1 – стол рабочий; 2 – тумба с ящиками; 3 – кресло; 4 – регулирующие ножки стола; 5 – светильник; 6 – панель (А1); 7 – панель (А4); 8 – панель питания (А5); 9 – плата Hart modem (А2); 10 – зажим заземления; 11 – шина заземления; 12 – монитор; 13 – “Метран-514”; 14 – “Термотест-300”; 15 – “Термотест-100”; 16 – поверяемые термометры сопротивления; 17 – “ЭТС-100”; 18 – болты установочные.
На столешнице стенда размещены персональный компьютер и мультиметр многоканальный прецизионный “Метран-514”, предназначенный для одновременного и независимого измерения сигналов от преобразователей пересчета измеренных величин сопротивлений (ТС), термоЭДС (ТЭП) и силы тока (УВС) в значение температуры, сравнение значений температуры в режиме “Поверка” с выдачей результата “Годен” или “Брак”.
У стенда слева 14 и справа 15 установлены два прецизионных термостата “Термотест-300” и “Термотест-100”, в которых с высокой точностью воспроизводится и поддерживаются температуры, необходимые для поверки технических средств измерения.
Контроль воспроизводимых температур осуществляется с помощью эталонных термометров (17) типа “ЭТС-100”, подключаемых к панелям стенда А-1 и А-4 по четырехпроводной схеме (Рис 4.2).
Рисунок
4.2.
Панели
(А1 и А4) рабочего стенда.
Рисунок
4.3.
Панель
питания
стенда.
Рисунок
4.4.
Панель
с встроенным
HART
модемом.
На рисунке 4.3 представлена панель питания стенда, содержащая выключатель питания 2, разъединитель сети 1 и гнездо предохранителя 3. На рисунке 4.4 показана панель с устройством 1 (HART-modem) для подключения компьютера в измерительную схему и с клемными зажимами 2 для подключения нормирующего преобразователя датчика температуры Метран-281 и передачи его цифрового сигнала.
Рисунок 4.5. Схема электрическая принципиальная стенда
Соединение элементов и оборудования стенда выполнено в соответствии с электрической схемой, показанной на рис. 4.5.
Диапазоны измерения и предел допускаемой основной погрешности для соответствующей функции “Метран-514” приведены в таблице 4.6. Во избежание перегрузки мультиметра следует назначать поверку технического средства температуры, ориентируясь на диапазон измерения, указанный в этой таблице.
Таблица 4.6
Диапазоны измерения Метран-514
Функция |
Диапазон |
Единица младшего разряда |
Пределы допускаемой основной погрешности в диапазоне температур от 10 до 35 oC ±(%ИВ+*) |
Измерение силы постоянного тока |
±(0-25)мА |
0,0001мА |
0,0065%+0,25мкА |
Измерение напряжения постоянного тока |
±(0-200)мВ ±(0-1,1)В |
0,1мкВ 1мкВ |
0,005%+2,0мкВ 0,005%+10мкВ |
Измерение сопротивления постоянному току |
0-400 Ом 400-2000 Ом |
0,0001 Ом 0,001 |
0,0025%+0,005 Ом 0,0025%+0,02 Ом |
Примечания:
а) ИВ – значение текущей измеряемой или генерирующей величины;
б) * – постоянное значение параметра.
Типы термопреобразователей сопротивления (ТС) ГОСТ 6651, термоэлектрических преобразователей (ТЭП) ГОСТ 6616 и термопреобразователей с унифицированными сигналами (УВС) ГОСТ 13384, а также импортных термометров, которые допускаются к поверке на стенде, указаны в таблицах 4.7 и 4.8. В них же указаны пределы допускаемой основной погрешности в диапазоне измеряемых сигналов, которым должны соответствовать поверяемые преобразователи.
Таблица 4.7
Типы термопреобразователей сопротивления
Тип ТС НСХ |
W100 |
Диапазон измеряемых температур, oC |
Пределы допускаемой основной погрешности, oC |
Единица младшего разряда, oC |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
50 П |
1,3910 |
от – 199 до + 1099 |
±(0,02+0,000025·t) |
0,001 |
100 П |
±(0,015+0,000025·t) |
|||
200 П |
для температуры менее 260 oC: ±(0,015+0,000025·t) для температуры 260 oC и выше: ±(0,03+0,000025·t) |
|||
500 П |
1,3910 |
от -195 до +849 |
±(0,015+0,000025·t) |
0,001 |
1000 П |
от -195 до +250 |
±(0,015+0,000025·t) |
||
Pt 50 |
1,3850 |
от -195 до +845 |
±(0,02+0,000025·t) |
0,001 |
Pt 100 |
±(0,015+0,000025·t) |
|||
Pt 200 |
для температуры менее 260oC: ±(0,015+0,000025·t) для температуры 260 oC и выше: ±(0,03+0,000025·t) |
|||
Pt 500 |
±(0,015+0,000025·t) |
|||
Pt 1000 |
от -195 до +250 |
±(0,015+0,000025·t) |
||
50 М |
1,4280 |
от -184 до +200 |
±(0,02+0,000025·t) |
0,001 |
53 М |
±(0,015+0,000025·t) |
|||
100 М |
±(0,02+0,000025·t) |
|||
Cu 50 |
1,4260 |
от -49 до +199 |
±(0,02+0,000025·t) |
|
Cu 100 |
±(0,0015+0,000025·t) |
|||
100 H |
1,6170 |
от -59 до +179 |
±(0,0015+0,000025·t) |
0,001 |
Ni 100 |
Таблица 4.8
Типы термоэлектрических преобразователей (ТЭП)
Тип ТЭП НСХ |
Диапазон измерения и воспроизведения выходных сигналов, oC |
Пределы допускаемой основной погрешности, ±oC* |
Единица младшего разряда |
R (ПП) |
от 200 до +1600 |
0,2 |
0,01 |
S (ПП) |
от 200 до +1600 |
0,2 |
|
B (ПР) |
от 1000 до +1700 |
0,2 |
|
N (НН) |
от -200 до +1300 |
0,2 |
|
K (ХА) |
от -200 до +1370 |
0,2 |
|
T (МК) |
от -200 до +400 |
0,2 |
|
J (ЖК) |
от -200 до +1200 |
0,2 |
|
E (ХКн) |
от -200 до +1000 |
0,15 |
|
L (ХК) |
от -200 до +800 |
0,2 |
|
A-1, A-2, A-3 (ВР) |
от 10 до +2500 (1800) |
0,5 |
Примечание:
* - без учета допускаемой абсолютной погрешности канала компенсации температуры холодного спая (±0,3).