МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО КУРСУ

«МЕТРОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ»

( для студентов специальности 7.092501 )

У т в е р ж д е н о

на заседании кафедры

горной электротехники

и автоматики.

Протокол № 2 от 24.09.2001г.

Донецк, ДонНТУ, 2010

Учебное издание

Методические указания

к лабораторным работам по курсу

«Метрология и технологические измерения»

( для студентов специальности 7.092501)

Составители: Гавриленко Борис Владимирович

Оголобченко Александр Семёнович

Содержание Общие положения…………………………………………………………….…..5

Техника безопасности при выполнении лабораторных работ…………………5

Составление отчета……………………………………………………………….8

Лабораторная работа 1. Изучение условных обозначений, принятых в измерительной технике………………………………..9

Лабораторная работа 2. Изучение конструкции, принципа действия,

параметров и характеристик

электроизмерительных приборов.…………………..17

Лабораторная работа 3. Измерение силы тока. Поверка амперметра………...37

Лабораторная работа 4. Расширение пределов измерения амперметров……. 44

Лабораторная работа 5. Измерение напряжения. Поверка вольтметров……..48

Лабораторная работа 6. Расширение пределов измерения вольтметров……..52

Лабораторная работа 7. Измерение сопротивления на постоянном токе.……55

Лабораторная работа 8. Измерение сопротивления с помощью

мостовых схем……………………………………..…..59

Лабораторная работа 9. Измерение сопротивления заземления…………….....61

Лабораторная работа 10. Исследование измерительных трансформаторов

тока и напряжения……………………………………..68

Лабораторная работа 11. Измерение мощности на постоянном и переменном токе, измерение энергии………………………………73

Приложение. Порядок обработки результатов измерений с

многократными наблюдениями (ГОСТ 8.207-76)……………....78

Список рекомендуемой литературы………………………………………….......81

УДК 389.1:622.612(07)

Методические указания к лабораторным работам по курсу «Метрология и технологические измерения» (для студентов специальности 21.03 ) /Составители: Гавриленко Борис Владимирович, Оголобченко Александр Семёнович.- Донецк ДонНТУ 1991. –75 с.

Рассмотрены вопросы, связанные с изучением конструкции, принципа действия параметров, рабочих и настроечных характеристик средств измерения, применяемых для технологических измерений и контроля в горной промышленности.

Дана методика проведения измерений, обработки результатов, условий эксплуатации и проверки средств измерения.

Составители: Гавриленко Борис Владимирович, доцент Оголобченко Александр Семёнович, доцент

Отв. за выпуск К.Н. Маренич, доц., к.т.н., заведующий кафедрой горная электротехника и автоматика.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Лабораторные занятия по метрологии и техническим измерениям проводятся на действующих экспериментальных установках, образцах и моделях в лабораториях: электрификации подземных горных работ (аудитория 1007 1-го учебного корпуса), шахтного электропривода (аудитория 5002 5 учебного корпуса) и автоматизации подземных горных работ (аудитория 1403 1-го учебного корпуса).

Основная задача лабораторных занятий заключается в приобретении навыков проведения экспериментальных исследований и использования измерительной техники в горно-технологических процессах и производствах.

Лабораторные работы предусматривают изучение принципов действия, конструкции и метрологических характеристик, применяемых в угольной промышленности измерительных приборов, устройств и преобразователей, а также методов измерения и контроля технологических параметров.

В ходе выполнения лабораторных работ студенты приобретают прак­тические навыки применения измерительных средств и обработки резуль­татов экспериментальных исследований. Выполнение лабораторных работ связано с проведением измерений с целью экспериментального получения функциональных зависимостей, настроечных и рабочих характеристик средств измерения. Перед выполнением лабораторной работы студенты предварительно, используя данные методические указания, изучают поря­док выполнения, знакомятся с литературой, относящейся к данной рабо­те, подготавливают протоколы для ее оформления с таблицами результа­тов измерений и рисунками исследуемых схем.

Теоретическая подготовка студентов к выполнению лабораторной работы проверяется преподавателем в начале каждого занятия путем контрольного опроса. По результатам опроса в ходе лабораторного занятия студенческая группа распределяется на несколько подгрупп, каждая из которых получает свое рабочее место, задание и необходимые для его выполнения электроизмерительные приборы, инструменты и обору­дование. По ходу занятия подгруппы могут меняться рабочими местами. Во время лабораторной работы все студенты обязаны заниматься только выполнением полученного задания с соблюдением в лаборатории тишины и порядка, правил техники безопасности.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

В лабораториях, где выполняются лабораторные работы, подведены рабочие напряжения 127, 220 и 380 В. При несоблюдении правил техни­ки безопасности, данные величины напряжений представляют серьезную опасность для людей, работающих с электроустановками. Поэтому сту­денты должны предварительно ознакомиться с правилами техники безо­пасности и методами безопасного выполнения задания по лабораторной работе. На первом занятии преподаватель дает студентам устный ин­структаж по правилам техники безопасности. О получении инструктажа каждый студент должен расписаться в специальном журнале, который хранится у заведующего лабораторией. Студенты, не прошедшие устный инструктаж, к выполнению лабораторных работ не допускаются.

В процессе выполнения лабораторных работ необходимо строго соблюдать следующие правила техники безопасности:

1. Категорически запрещается подача напряжения на исследуемую схему стенда без присутствия преподавателя или персонала учебной ла­боратории.

2. Схемы соединений должны выполняться при разомкнутых контак­тах автоматического выключателя.

3. Необходимо проследить, чтобы корпуса электрических аппаратов и измерительных приборов, а также другое оборудование лабораторного стенда были надежно заземлены, а на полу лежали электрические коврики.

4. Вращающиеся части электроустановок стендов должны быть надежно закрыты защитными кожухами.

5. Запрещается включение и отключение вводного щита лаборатории.

6. Подача напряжения на измерительный стенд производится сту­дентами только по разрешению преподавателя.

7. Подача напряжения на неисправный электроизмерительный прибор или установку стенда запрещается.

8. Нельзя оставлять без наблюдения электроизмерительный прибор и установку, находящиеся под напряжением.

9. Нельзя производить присоединение или отсоединение проводников в электрической установке (приборе) при поданном на нее напряжении.

10. Прикосновение к неизолированным частям установки, находящим­ся под напряжением, запрещается.

11. Перед подачей напряжения на схему все органы управления ре­гулирующих устройств (делители напряжений, реостаты, автотрансформа­торы и др.) устанавливаются в положения, которые обеспечивают наимень­ший ток в электрической цепи.

12. В случае прекращения опыта или перерыва в работе необходимо измерительный стенд обязательно отключить от сети.

13. В случае возникновения аварийной ситуации или поражения человека электрическим током на рабочем месте немедленно снять напряжение со стенда автоматическим выключателем, оказать первую помощь пострадавшему и сообщить преподавателю.

14. В лаборатории на видном месте должны быть ящик с песком и совком, огнетушители и аптечка.

Правила внутреннего распорядка при выполнении лабораторных работ:

1. Перед проведением лабораторной работы преподаватель проверяет подготовленность студента к выполнению работы. Неподготовленные студенты к занятию не допускаются. К лабораторным занятиям не допускаются также студенты, не прошедшие инструктаж по технике безопасности.

2. К каждому занятию в лаборатории студенты должны иметь отчет о предыдущей работе. Подготовка студента к выполнению лабораторной работы проверяется путем опроса. Студенты, не подготовленные к лабораторной работе или не имеющие отчета, к выполнению задания по лабораторной работе не допускаются.

3. Получив разрешение или задание на выполнение лабораторной работы, группа студентов вначале должна разработать программу выполнения в соответствии с методическими указаниями, а также ознакомиться с техническими описаниями, характеристиками применяемых измерительных устройств, способами их настройки и проверки.

4. После согласования программы выполнения лабораторной работы с преподавателем студентами проводится подготовительные работы по сборке исследуемых схем и настройке электроизмерительных приборов и другого оборудования. Все подготовительные работы выполняются при отсутствии напряжения на измерительном стенде.

5. Особое внимание при выполнении схем соединений студенты должны обратить на правильность подключения электроизмерительных приборов. Все электроизмерительные приборы должны подключаться только теми соединительными проводниками, которые входят в их комплект. Студенты должны бережно обращаться с приборами и оборудованием лаборатории. В случае их порчи они несут материальную ответственность. Неиспользованные соединительные проводники должны быть убраны с рабочих мест.

6. С целью безопасности студентов и для предотвращения повреждения приборов подача напряжения на измерительный стенд производится только после проверки преподавателем правильности установки органов управления и режимов работы электроизмерительных приборов, схемы их соединений.

7. После проведения планируемого объема работ по измерению экспериментальный стенд отключается от сети. Результаты измерений, зафиксированные в заранее подготовленных протоколах, показываются преподавателю. После утверждения полученных результатов измерения преподавателем схема соединений разбирается, а рабочее место приводится в порядок. Электроизмерительные приборы и инструменты, материалы и образцы из оборудования стенда, соединительные провода следует в полном порядке сдать лаборанту.

8. Отчет о выполненной работе должен быть предъявлен преподавателю перед началом очередного занятия. Студенты, своевременно не сдавшие отчет о предыдущей работе, к выполнению следующей лабораторной работы не допускаются.

9. Студенты, не выполнившие работу в установленный срок, выполняют ее во внеурочное время, указанное преподавателем.

СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА

По результатам выполнения лабораторной работы каждым студентом составляется отчет. Отчет о выполнении работы должен включать:

1. цель работы;

2. теоретические положения;

3. методику измерения физической величины;

4. порядок проведения работы;

5. рабочие схемы;

6. таблицы измерений и вычислений;

7. графики;

8. таблицу применяемых средств измерения

№ п/п

Наименова-ние и тип СИ

Заводской номер

Система

Класс точности

Пределы измерения

Цена деления

9. выводы по работе;

10. литературу.

При составлении отчета все условные графические обозначения должны соответствовать действующим ГОСТам, а единицы физических величин выражены в СИ.

Отчет выполняется на листах бумаги форматом 210х290 мм с оставлением с левой стороны поля шириной 30 мм.

Рисунки, поясняющие принцип действия, электрические схемы и графические зависимости следует вычерчивать, используя чертежные принадлежности и карандаш. В верхней части рисунка делается поясняющая его надпись, в том числе и приведенная на нем функциональная зависимость, а внизу указывается порядковый номер рисунка.

При построении графических зависимостей по результатам измерений и вычислений на координатных осях (длиной не менее 100 мм) отмечаются буквы, условно обозначающие физические величины (ФВ) и их размерность, а также наносятся деления и проставляются числовые значения ФВ в выбранном масштабе. Экспериментально полученные точки откладываются на графике с использованием принятых условных обозначений. На графике должна указываться полученная функциональная зависимость и принятый масштаб изображения.

В отчете должна быть произведена обработка результатов наблюдений и запись значений измеряемого параметра согласно ГОСТ 8.207-76 (см. приложение).

В выводах по лабораторной работе должны быть сопоставлены результаты теоретических положений и экспериментальных исследований оценкой достоверности и точности проведенных измерений ФВ.

Лабораторная работа 1