В.А. Старовойтов Контроль температуры с помощью термопреобразователя сопротивления

10

трубок 17 и без охлаждения выйдет из строя (сгорит). В камере холодильника может поддерживаться температура до -300С, для этого он должен быть подключен кроме того к источнику питания, в качестве которого используется селеновый выпрямитель 13.

Рис. 6. Внешний вид стенда: 1 - автоматический мост КСМ-4; 2 - указатель; 3 - указатель задания «мало»; 4 - указатель задания «много»; 5 - вольтметр ЛАТРа; 6, 7, 8 - лампы сигнальные; 9 - сетевой выключатель; 10 - термометр ртутный; 11 - термопреобразователь сопротивления; 12 - микрохолодильник (объект контроля); 13 - выпрямитель ВСП33; 14 - амперметр; 15 - индикатор сетевой; 16 - переключатель силы тока; 17 - трубки водопроводные; 18 - тумблер включения движения диаграммной бумаги; 19 - тумблер включения питания прибора КСМ-4 (доступ к тумблерам 18 и 19 только при открытой крышке КСМ-4)

Выпрямитель позволяет с помощью переключателя 16 ступенчато регулировать величину подаваемого на MX тока в пределах от 14 до 25 А. Питание выпрямителя производится от автотрансформатора ЛАТР, выходное напряжение которого фиксируется по вольтметру 5. Установившаяся в MX температура определяется по показаниям ртут-

11

ного термометра 10, а также с помощью термопреобразователя сопротивления 11, подключенного к записывающему автоматическому мосту 1. Включение и отключение прибора (моста) и записи производятся непосредственно на внутренней панели тумблерами 18 и 19 при открытой крышке прибора. Сигнализация крайних значений измеряемого диапазона температур производится с помощью сигнальных ламп 6, 7 и 8 в зависимости от положения указателей 3 и 4.

6. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

После изучения настоящих указаний приступить к выполнению экспериментальной части работы. Сетевым переключателем 9 (см. рис. 6), установив его в положение «Вкл», подать электропитание на стенд. При этом должна загореться лампа накаливания местного освещения. Убедиться, что переключатель силы тока 16 выпрямителя 13 установлен в положении «Выкл».

6.1. Произвести измерения температуры в неработающем MX 12, для чего открыть крышку прибора 1, установить тумблер «Прибор» в положение «Вкл». Отсчет по шкале производить после прогрева прибора, т. е. через 6-10 минут. Эти, а также последующие экспериментальные и расчетные данные занести в таблицу.

Одновременно с началом отсчета включить и тумблер «Диаграмма» 18. После этого диаграммная лента прибора начнет двигаться, фиксируя пером динамику теплового процесса в MX (охлаждения объема его камеры).

12

6.2. Для последующих измерений более низких температур в МХ необходимо сначала подать охлаждающую воду на MX и убедиться, что она проточная (вытекает в раковину по одной из трубок 17). Вода понизит температуру в камере неработающего MX, которую также необходимо зафиксировать, поскольку этот процесс достаточно длителен, можно пропустив его, приступить к исполнению п. 6.3.

6.3.Дальнейшее понижение температуры возможно лишь при подаче электроэнергии на термоэлементы MX. Для этого необходимо движком ЛАТРа (на рис. 6 не показан) установить напряжение 220В, ориентируясь на показания вольтметра 5, а переключатель 16 выпрямителя установить в положение 1. Таким образом постоянный ток силой около 14А будет подан на термоэлементы MX, что в сочетании с их охлаждением водой соответствует достижению минимальной его холодопроизводительности. Поскольку процесс охлаждения камеры MX достаточно инерционен, то установившееся значение температуры для данного режима следует фиксировать через 10-15 мин.

Дальнейшее поочередное увеличение холодопроизводительности

исоответственное снижение температуры MX достигается за счет повышения силы тока (перевод переключателя в положения II, III, IV). Измерения температур в каждом режиме производятся также в установившемся состоянии. Показания ртутного термометра и прибора КСМ4 заносятся в таблицу.

Следует помнить, что в режимах, сопровождаемых подачей тока на термоэлементы MX, охлаждение проточной водой должно быть обязательным и предварять подачу тока.

6.4.После проведения последнего измерения отключить питание MX, установить переключатель выпрямителя в положение «Откл». Отключить прибор и протяжку диаграммной ленты, переводя тумблер «Прибор» и «Диаграмма» на внутренней панели КСМ-4 в положение «Откл». Сетевой переключатель 9 также установить в положение «Откл», после чего должна погаснуть лампа местного освещения стенда. Отключить подачу воды в МХ.

6.5.Приступить к составлению отчета.

13

7. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Вычисление значений абсолютных погрешностей проверяемого

прибора производится по формуле а = Аобр - Аизм, где Аобр и Аизм - показания образцового (ртутного) и проверяемого (КСМ-4) приборов соот-

ветственно.

Значения приведенных погрешностей определяются по формуле

диапазона измерений (по шкале), т. е. XN = Xmax - Xmin. Для приборов с нулевым значением не в начале шкалы XN определяется как сумма пре-

дельных значений шкалы без учета их знаков.

Класс точности измеряемого прибора равен максимальному зна-

ходит свое отражение на шкале прибора в виде отдельно стоящего числа (для КСМ-4 на стенде К = 0,25). Следует помнить, что класс точности определяет не точность результата измерений, зависящего от большого количества разнообразных факторов, а гарантируемые заводом - изготовителем точностные свойства самого прибора, эксплуатируемого строго в указанных в паспорте условиях [1, с. 18]. Именно в этих случаях для прибора δ п max ≤ К. При δ > δ п max прибору требуется дополнительная настройка (поверка).

14

8. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите и охарактеризуйте объект контроля в данной работе.

2.Что подразумевается под классом точности?

3.Каковы основные и дополнительные погрешности средств измерения?

4.Объясните принцип действия уравновешенного моста постоянного тока при использовании его для измерения температуры.

5.Назовите диапазоны температур, в которых используются для измерения известные Вам ТС.

6.Объясните устройство промышленного проводникового ТС.

7.Что подразумевается под понятием «градуировка»?

8.В чем принципиальное отличие проводниковых и полупроводниковых термопреобразователей сопротивления?

9.Объясните принцип действия автоматического уравновешенного моста и почему он называется автоматическим.

10.В чем разница между двух- и трехпроводной схемой подключения ТС?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - М.: Машиностроение, 1983.- 424с.

2.Лапшенков Г. И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. Технические средства и лабораторные работы. - М.: Химия, 1988. - 288с.

3.Кузнецов Н.Д., Чистяков В.С. Сборник задач и вопросов по технологическим измерениям и приборам. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

-322с.

4.Полоцкий Л.Н., Латышенко Г.И. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации.-

М.: Химия, 1982.- 296 с.

5.Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник /Под общ.ред. В. В. Черенкова. - Л.: Машиностроение. Ленингр.

отд-ние, 1987.-847 с.

15

Составитель ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

СТАРОВОЙТОВ

КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ С ПОМОЩЬЮ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технические средства автоматизации»

для студентов направления 551800

Редактор З.М. Савина

ЛР № 020313 от 23.12.96.

Подписано в печать 29.10.99 . Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд.л. 0,9. Тираж 50 экз. Заказ

Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.