metrologiya_lab_01 / metrologiya_6sm_lab_01_s dannymi

Московский Энергетический Институт

(технический университет)

Кафедра АСУ ТП

Лабораторная работа №01

по курсу

Метрология и теплотехнические измерения

«ГРАДУИРОВКА И ПОВЕРКА ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ»

Группа:
Бригада:
Студенты:
Преподаватель:
К работе допущен:
Дата выполнения:
Работу сделал:
Работу сдал:

МОСКВА 2006

Цель работы: получение практических навыков по измерению температуры с помощью термопреобразователей сопротивления (ТС) и термоэлектрических преобразователей (ТЭП) и освоение методики поверочных испытаний этих преобразователей.

Рис. 1. – Схема лабораторного стенда для испытания ТС и ТЭП

Рис. 2. – Схема установки для поверочных испытаний ТС

Рис. 3. – Схема установки ТЭП в электрической печи

Описание лабораторного стенда:

Схема лабораторного стенда для испытания ТС и ТЭП приведена та рис.1, Oн включает: 1 - панели о выключателями; 2 - испытуемый ТС; 3 - паровой термостат; 4 - двухтрубный манометр; 5 - нулевой термостат; 6 - уравновешенный мост; 7 -, соедини тельный провод; 8 - нуль-гальванометр; 9 - сосуд со льдом; 10 - трубчатая электрическая печь; 11 - образцовый (платинородий-платиновый) и поверяемый ТЭП; 12 - нихромовый нагреватель; 13 - автотрансформатор; 14 - амперметр; 15 - цифровой милливольтметр; 16 - выключатель; 17 - переключатель ТЭП. На панелях стенда представлены необходимые для выполнения работы таблицы 18.

Схема установки для поверочных испытании ТС приведена на рис. 2. Сопротивление термопреобразователя при температуре 0°С ( R₀ ) проверяют в нулевом термостате 5. Термостат наполняют до краев размельченным льдом, полученным из дистиллированной воды, и заливают дистиллированной водой охлажденной до 0°С. Лед увлажняют по всей массе и тщательно уплотняют, чтобы в смеси льда и воды не было пузырей воздуха. Установленный в термостате термопреобразователь должен быть окружен слоем льда не менее 30 мм. Лед должен плотно прилегать к термометру в течение всего опыта.

Сопротивление термопреобразолателя при температуре насыщенного пара ( R_с ) определяют в водяном кипятильнике 3. Нижняя часть кипятильника на 2/3 наполнена дистиллированной водой. С помощью электрического нагревателя вода нагревается до кипения. Образовавшийся пар заполняет верхнюю часть кипятильника-термостат, затем проходит в холодильник, где конденсируется. После этого конденсат стекает в нижнюю часть кипятильника.

Устанавливают термонреобразователь в термостатах на глубину, превышающую не менее, чем на 200 мм длину чувствительного элемента преобразователя. ТС разъемной конструкции испытывают без арматуры. В этом случае перед испытанием чувствительный элемент помещают в пробирку с внутренним диаметром 9-I0 мм (для медных термопреобразователей). Для устранения воздушных конвекционных потоков пробирку плотно закрывают ватой.

Сопротивление термопреобразователя измеряют при помощи уравновешенного моста 6 класса точности 0,05. Ток, проходящий по преобразователю, не должен превышать 2 мА.

4.3. Схема установки ТЭП в электрической печи изображена на рис. 3. Трубчатая электрическая печь 10 имеет нихромовый нагреватель 12, который намотан на фарфоровую трубу 3. Для уменьшения тепловых потерь и выравнивания температурного поля по длине трубы она помещена в кожух 4 , заполненный теплоизолирующим материалом 5, и с торцов закрыта асбестом 6. Рабочие концы TЭП вставлены в металлический блок 7, помещенный в фарфоровую трубу на 2/3 ее длины. Металлический блок обеспечивает равенство температур рабочих концов обоих ТЭП. Для предохранения рабочего конца платинородий-платинового ТЭП от соприкосновения с металлическими предметами он заключен в тонкостенный фарфоровый колпачок. Свободные концы ТЭП в защитных трубках находятся в термостате 8 (9), заполненном смесью тающего льда с водой, благодаря чему температура свободных концов ТЭП имеет постоянное значение 0°С. Температура печи устанавливается в зависимости от силы тока в цепи нагревателя. Контроль за силой тока осуществляется по показанию амперметра 9 (14). Регулировка тока производится при помощи автотрансформатора 10 (13). Термс-ЭДС преобразователей измеряется при помощи цифрового милливольтметра (13). В скобках указаны обозначения позиций на рис. 1.

ПРОТОКОЛ ИЗМЕРЕНИЙ

Протокол поверки термопреобразователя сопротивления

тип _ПТС_ № _50М_.

Таблица 1. Результаты испытания

№ отсчета	Сопротивление термопреобразователя, Ом
	при температуре таяния льда R0	при температуре насыщенных паров кипящей воды Rt
1	51,6	71,5
2	51,6	71,5
3	51,6	71,5
4	51,6	71,5
5	51,6	71,5
Среднее значение сопротивления	51,6	71,5

Сопротивление измерено с помощью _МО-6 2_, при силе тока в цепи преобраз. I = _0_, мА

Показание барометра H_б = _99,975_(750)_, кПа (мм. рт. ст.). при температуре t_б = _23,5_, °C.

Избыточное давление в паровом термостате ∆₅ = _-_, Па (мм. вод. ст.).

Абсолютное давление насыщенных паров кипящей воды в термостате Н = _748,735_, кПа (мм. рт. ст.).

Температура насыщенных паров кипящей воды в термостате t = _99,58_, °С.

Таблица 2. Статическая характеристика ТС (α = 0,0039; R_t = R₀(1 + α t)

Температура, °С	-50	0	50	100	150	180
Сопротивление, Ом	41,54	51,6	61,66	71,72	81,79	87,82

Заключение: _______________________________________________________________

__________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Протокол поверки

Термоэлектрического преобразователя _-_

Образцовые средства измерения: платинородий-платиновый

Термоэлектрический преобразователь ПП № _2278_(l = 1000 мм; d = 0.5 мм)_

Цифровой вольтметр _Ф2/4 – 1/1 класс 0,02V_(l = 1000 мм; d = 3.0 мм)_

Условие поверки: температура свободных концов ТЭП 0°С

Таблица 3. Результаты испытания

Термоэлектрический преобразователь		Образцовый					Поверяемый
Температурные точки j		1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Значение термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей, мВ	№ отсчёта i
	1	0,63	0,90	1,29	-	-	7,27	10,08	14,05	-	-
	2	0,64	0,90	1,29	-	-	7,28	10,09	14,07	-	-
	3	0,65	0,90	1,30	-	-	7,28	10,11	14,10	-	-
	4	0,65	0,91	1,30	-	-	7,29	10,13	14,12	-	-
	5	0,65	0,91	1,30	-	-	7,29	10,16	14,15	-	-
Среднее значение ЕДС Ej, мВ		0,644	0,904	1,296	-	-	7,282	10,114	14,098	-	-
Температура печи tj,°C		109	150	202	-	-	109	150	202	-	-
Номинальное значение ЭДС Ejн , мВ							4,44	6,10	8,18	-	-
Откл. характеристики поверяемого ТЭП ∆lj, мВ							0,53	0,61	0,65	-	-
Предел осн. допуск. погрешности ∆lj, мВ							2,5	2,5	2,5	-	-
Погр. измерения ЭДС δj, мВ							0,50	0,40	0,33	-	-

Заключение __________________________________________________________

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

Работу выполнил _______________; Проверил __________________; Дата________________

Приложение 2

Таблица 1. Поправки для приведения показаний барометра с латунной шкалой к 0°С (∆₂)

Температура в °С	Барометрическое давление, мм. рт. ст.
	730	740	750	76С	770
15	-1.78	-1,81	-1,83	-1,86	-1,88
16	-1,90	-1,93	-1,96	-1,98	-2,01
17	-2,02	-2,05	-2,08	-2,11	-2,13
18	-2,14	-2,17	-2,20	-2,23	-2,26
19	-2,25	-2,29	-2,32	-2,35	-2,38
20	-2,38	-2,41	-2,44	-2,46	-2,51
21	-2,50	-2,53	-2,53	-2,60	-2,63
22	-2,62	-2,65	-2,69	-2,72	-2,76
23	-2,73	-2,77	-2,81	-2,84	-2,88
24	-2,85	-2,89	-2,93	-2,97	-3,01
25	-2,97	-3,01	-3,05	-3,09	-3,13

Таблица 2. Поправки, обусловленные приведением значения ускорения тяжести к уровню моря (∆₃)

Высота над уровнем моря, м	Барометрическое давление, мм. рт. ст.
	720	740	760	780
100	-0,02	-0,02	-0,02	-0,02
200	-0,05	-0,05	-0,05	-0,05
300	-0,07	-0,07	-0,07

Таблица 3 Поправки для приведения барометрического давления к географической широте 45° (∆₄)

Географическая широта в град.	Барометрическое давление, приведенное к 0°С, мм. рт. ст.
	700	750	800
50	0,29	0,31	0,34
55	0,60	0,64	0,69
60	0,89	0,96	1,18