2.2. Калибровка приборов и определение масштаба измерения величин

2.2.1. Калибровка тензозвена

Тензозвеном при лабораторно-полевых испытаниях производится измерение тягового сопротивления культиватора. Это сопротивление зависит от типа почвы и глубины ее обработки. Оно может находиться в пределах 1,0-10 кН.

В процессе калибровки необходимо определить соответствие числа импульсов на канале ЭМА-П, к которому подключено тензозвено, заданной нагрузке указанного выше диапазона сопротивлений культиватора.

К алибровка тензозвена производится на приспособлении (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Принципиальная схема приспособления для калибровки тензозвена: 1 – основание; 2 – стойка; 3 – кронштейн; 4 – рычаг; 5 – грузы с известной массой; 6 – подвеска для установки грузов; 7 – тензозвено на усилие до 20 кН; 8 - разъем для подсоединения кабеля.

Перед началом калибровки тензозвено должно быть закреплено в приспособлении и соединено кабелем с одним из аналоговых каналов аппаратуры ЭМА-П, продолжительность опыта установить на длительность 7,5 с, нажав соответсвующую кнопку на аппаратуре ЭМА-П. Включить питание аппаратуры.

Нагрузку на тензозвено необходимо осуществлять в диапазоне 463-10000 Н, создавая 6-7 значений усилий примерно через равные интервалы.

Необходимые усилия создаются грузами с известными массами. Наименьшая масса груза равна 8,4 кг, определяемая разностью длин плеч рычага. Отношение длинного плеча к короткому плечу рычага составляет 5,63.

Силу, действующую на тензозвено (Н) на i-ом значении при нагрузке, можно определить по формуле

(2.10)

где M_i-1 – масса груза на предыдущем значении, кг;

ΔM_i – изменение массы груза на текущем значении, кг;

g – ускорение свободного падения тела, м/с²;

k - отношение длинного плеча к короткому плечу рычага.

Заканчивают увеличение нагрузки при общей массе груза, равной около 180 кг.

При калибровке тензозвена следить за тем, чтобы чувствительность аналогового канала была наибольшей, но лампочка, установленная на входе аналогового канала не горела, так как горение свидетельствует о превышении амплитуды входного сигнала допустимую. В этом случае необходимо канал загрубить имеющимся для этой цели переключателем (находится на передней панели электронного блока ЭМА-П слева). После загрубления канала выполненную до этого момента часть работы по калибровке тензозвена повторить.

После достижения максимального значения нагрузки произвести разгрузку тензозвена в обратной последовательности в соответствии с табл. 2.2.

При разгрузках и повторных нагрузках тензозвена значение сил по ступеням оставлять неизменными. Нагрузку увеличивать или уменьшать плавно без рывков.

На каждом значении усилия снимать показания аппаратуры ЭМА-П и записывать в журнал.

Таблица 2. 2

Результаты калибровки тензозвена

При-раще- ние мас-сы, кг	Сила, действ. на тензо- звено, Н	Показания ЭМА-П, имп.						Сред нее число имп.	Наиб. разница по стро-ке, имп	Отн. Погр, %
		При нагрузке по повторнос- тям			При разгрузке по повторнос-тям
		1	2	3	1	2	3
8,4 и т. д.	463

По результатам калибровки тензозвена для каждого значения силы, действующей на тензозвено, определить среднее число импульсов, выданное аппаратурой ЭМА-П по формуле

(2.11)

n_иi – число импульсов по повторностям.

По наибольшей разнице числа импульсов по каждой строке и максимальному значению числа импульсов, полученного при калибровке тензозвена, определить относительную погрешность измерения силы (%) по формуле

(2.12)

Полученное значение не должно превышать 3 %. Если получено большее значение, то калибровку необходимо повторить, обращая внимание на тщательность выполнения данной работы.

После получения удовлетворительной относительной погрешности построить график зависимости F_i = f(n_исрi).

На построенной зависимости выбрать две точки, отстоящие друг от друга как можно дальше и по координатам этих точек определить масштаб измерения силы по формуле

(2.13)

где μ_F – масштаб измерения силы, Н/имп;

F_2, F₁ – силы, соответствующие выбранным точкам, Н;

n_иср2, n_иср1 – число импульсов, соответствующее выбранным точкам.