Перемещения

Таблица 2.15
N	F, см2	f, кГц	N	F, см2	f, кГц	N	F, см2	f, кГц	N	F, см2	f, кГц
1	250	50	6	200	150	11	150	250	16	100	350
2	240		7	190		12	140		17	90
3	230	100	8	180	200	13	130	300	18	80	400
4	220		9	170		14	120		19	70
5	210		10	160		15	110		20	60

Ток, протекающий через преобразователь I=2fUC. Так как ёмкость плоского конденсатора

C=₀F ^–1,

то

I=2fU₀F ^–1,

а чувствительность преобразователя

S=–₀F ^–2.

Задаваясь несколькими значениями  в диапазоне 0,2…2 мм, находим соответствующие значения I и S и строим графики функций I=f() и S=f().

В табл. 2.16 для каждого варианта задачи приведены значения I и S, но только при одном зазоре, равном 1 мм.

Таблица 2.16
N	I, мА	–S, пФ/мм	N	I, мА	–S, пФ/мм
1	8,83	221	11	26,5	133
2	14,7	212	12	42,8	124
3	16,2	204	13	27,5	115
4	26,9	195	14	44,0	106
5	14,8	186	15	23,3	97,4
6	36,7	177	16	42,8	88,5
7	20,1	168	17	22,2	79,7
8	44,0	159	18	39,1	70,8
9	24,0	150	19	19,8	62,0
10	39,1	142	20	29,4	53,1

2.4. Определите действительную температуру объекта контроля, измеряемую радиационным пирометром, если показания пирометра _Р, а коэффициент черноты ОК равен . Данные по последней цифре шифра студента.

Рассчитайте систематическую абсолютную и систематическую относительную погрешности измерения температуры объекта контроля радиационным методом.

Данные для расчёта сведены в табл. 2.17.

Таблица 2.17
N	Р, °С		N	Р, °С		N	Р, °С	
1	300	0,90	9	700	0,74	17	1100	0,58
2	350	0,88	10	750	0,72	18	1150	0,56
3	400	0,86	11	800	0,70	19	1200	0,54
4	450	0,84	12	850	0,68	20	1250	0,52
5	500	0,82	13	900	0,66	21	1300	0,50
6	550	0,80	14	950	0,64	22	1350	0,48
7	600	0,78	15	1000	0,62	23	1400	0,46
8	650	0,76	16	1050	0,60	24	1450	0,44

Действительная абсолютная температура объекта рассчитывается по формуле:

T=T_Р  ^–0,25,

где Т_Р – абсолютная радиационная температура объекта контроля в кельвинах.

Вычислив Т, находим температуру контролируемого объекта  вС, а затем определяем абсолютную  и относительную  погрешности измерения по формулам:

=_Р–;

=100/, %.

Результаты расчёта для всех вариантов сведены в табл. 2.18.

Таблица 2.18
N	q	–D	–d, %		N		q		–D	–d, %
	°С						°С
1	315	15	4,8		13		1028		128	12,5
2	370	20	5,5		14		1094		144	13,2
3	426	26	6,1		15		1162		162	13,9
4	482	32	6,7		16		1230		180	14,6
5	539	39	7,3		17		1300		200	15,4
6	597	47	7,9		18		1370		222	16,2
7	656	55	8,5		19		1445		245	17,0
8	716	66	9,2		20		1520		270	17,8
9	776	76	9,8		21		1598		298	18,6
10	838	88	10,5		22		1677		327	19,5
11	900	100	11,1		23		1758		358	20,4
12	964	114	11,8		24		1800		393	21,3

2.5. При постоянной температуре через каждые 15 минут с помощью двухэлектродной электролитической ячейки производились измерения концентрации раствора, прокачиваемого по трубопроводу. Сопротивления преобразователя (в МОм) в моменты времени 0, 1, 2, 3 и 4 указаны в табл. 2.19. Определите концентрацию раствора в каждый момент времени и постройте график её изменения в течение часа, если известно, что постоянная ячейки равна К (она имеет размерность м^–1), а зависимость между концентрацией С и удельной электропроводностью ₀ описывается соотношением:

₀=аС,

где коэффициент а для нечётных вариантов равен 1,510^–8, а для чётных вариантов – 1,810^–8 (См/м)/(мг/л).

Концентрация контролируемого раствора определяется по формуле С=K(aR)^–1. Необходимо найти С в каждый момент времени и построить график изменения концентрации в течение 1 ч.

Значения С в момент времени t₂ приведены в табл. 2.20.

Таблица 2.19
N	K	R0	R1	R2	R3	R4	N	K	R0	R1	R2	R3	R4
1	9,0	4,0	3,7	3,5	3,3	3,2	13	12,3	5,2	5,5	5,9	6,3	6,8
2	9,5	4,1	3,8	3,6	3,3	3,1	14	12,5	4,8	4,5	4,3	4,1	3,9
3	10,2	3,4	3,6	3,8	4,0	4,3	15	12,6	4,8	4,7	4,5	4,4	4,3
4	10,3	4,4	4,1	3,9	3,7	3,5	16	13,0	3,9	4,0	4,1	4,2	4,4
5	10,5	3,5	3,3	3,2	3,0	2,9	17	13,2	4,3	5,2	5,9	6,5	6,8
6	10,6	3,9	3,7	3,5	3,3	3,1	18	13,3	4,8	4,5	4,2	4,0	3,8
7	10,8	4,5	4,0	3,6	3,3	3,0	19	13,5	4,0	5,3	5,6	6,0	6,4
8	10,9	4,3	4,6	4,9	5,2	5,6	20	13,6	3,9	4,2	4,3	4,6	4,9
9	11,1	3,7	3,6	3,5	3,4	3,3	21	13,7	4,8	4,6	4,3	4,1	4,0
10	11,5	5,3	5,0	4,6	4,3	4,1	22	13,8	4,7	4,5	4,2	4,0	3,8
11	12,0	4,0	4,4	5,0	5,7	6,7	23	14,0	5,5	5,3	5,2	5,0	4,9
12	12,1	5,0	4,6	4,3	4,1	3,8	24	14,5	4,3	4,1	3,9	3,7	3,5

Таблица 2.20
N	С, мг/л	N	С, мг/л	N	С, мг/л	N	С, мг/л
1	171	7	200	13	139	19	161
2	147	8	124	14	161	20	176
3	179	9	211	15	187	21	212
4	147	10	139	16	176	22	183
5	219	11	160	17	149	23	179
6	168	12	156	18	176	24	207

2.6. Рассчитайте тензопреобразователь, выполненный из константановой проволоки диаметром d и имеющим длину l и ширину h (рис. 2.2(а)), а также параметры мостовой измерительной схемы (рис. 2.2(б)), в которую включен указанный преобразователь. Данные для расчёта сведены в табл. 2.24, где размеры h, l и d указаны в мм, а сопротивление нагрузки R_Н в кОм. Число активных плеч моста K для вариантов 1–8, 9–16 и 17–24 равно соответственно 1, 2 и 4.

При расчёте необходимо учесть, что удельное сопротивление константана  и относительная чувствительность тензопреобразователя К_ТП соответственно равны и 2,2; удельную площадь поверхности охлажденияS_УД примите равной 2 см²/Вт для тензопреобразователя, наклеенного на металл (нечётные варианты), и 5 см²/Вт для тензопреобразователя, наклеенного на пластмассу (чётные варианты); теплоотдающую площадь S вычислите по соотношению 2hl; шаг петли _Ш.П. считайте равным 2d; диаметр проволоки d для вариантов 1–8 равен 0,03 мм, а для остальных вариантов – 0,05 мм.

Методика аналогичного расчета приведена в [21].

Таблица 2.24
N	RН	h	l	N	RН	h	l	N	RН	h	l
1	2,0	6,9	10	9	2,8	7,9	20	17	3,6	9,1	30
2	2,1	7,5		10	2,9	8,1		18	3,7
3	2,2	8,1		11	3,0	8,3		19	3,8	9,3
4	2,3	8,7		12	3,1	8,5		20	3,9
5	2,4	9,3	15	13	3,2	8,7	25	21	4,0	9,5	35
6	2,5	9,9		14	3,3	8,9		22	4,1
7	2,6	10,5		15	3,4	9,1		23	4,2	9,7
8	2,7	11,1		16	3,5	9,3		24	4,3

h

а) б)

Рис. 2.2. Конструкция тензопреобразователя (а) и измерительная схема,