- •Кафедра «Пищевые машины»
- •Ю.М. Березовский
- •Содержание
- •Тема 1. Метрология…………………………...…………………..……………...... 5
- •Тема 2. Измерения параметров технологических и вспомогательных процессов…………………………………………………………………………....26
- •2.3. Измерение влажности воздуха и газов…….…………………………………42
- •Тема 3. Взаимозаменяемость……………………………………………….……..44
- •Тема 4. Стандартизация и сертификация………………………..……………….66
- •Введение
- •Тема 1. Метрология.
- •1.1. Предмет метрологии. Основные определения.
- •1.2. История развития метрологии.
- •1.3. Измерения и средства измерений.
- •1.3.1. Классификация измерений.
- •1.3.4. Механические средства измерения длины.
- •1.3.6. Измерение шероховатости поверхности.
- •1.3.7. Электромеханические приборы.
- •1.4. Погрешность измерений. Обработка результатов измерений.
- •1.4.3. Измерительный контроль.
- •Вопросы для самоконтроля по теме:
- •Тема 2. Измерение параметров технологических и вспомогательных процессов.
- •2.1. Измерение температуры и давления
- •Погрешности термометров расширения
- •Погрешности манометрических термометров
- •Физические основы первичных преобразователей давления
- •Деформационные преобразователи
- •2.2. Измерение расходов и уровня жидкостей и сыпучих материалов.
- •2.3. Измерение влажности воздуха и газов.
- •Вопросы для самоконтроля по теме:
- •Тема 3. Взаимозаменяемость.
- •3.1. Определения. Виды взаимозаменяемости.
- •3.2. Расчет и выбор посадок.
- •3.2.1.Гладкие цилиндрические соединения.
- •Рекомендуемые поля допусков для посадок подшипников
- •Допускаемые интенсивности нагрузок на посадочные поверхности вала
- •3.2.2. Резьбовые соединения.
- •3.2.3. Шпоночные и шлицевые соединения.
- •3.2.4. Зубчатые передачи.
- •3.2.5. Размерные цепи.
- •Вопросы для самоконтроля по теме:
- •Тема 4. Стандартизация и сертификация.
- •4.1. Федеральный закон «о техническом регулировании в рф»
- •4.1.1. Определения стандарта, декларации, сертификата, технического регламента.
- •4.1.2. Цели, объекты, формы и принципы подтверждения соответствия.
- •4.1.3. Система сертификации.
- •4.2. Стандарты и стандартизация в технике.
- •4.2.1. Виды стандартов.
- •4.2.2. Принципы стандартизации.
- •4.2.3. Стандарты в приборо- и машиностроении.
- •Вопросы для самоконтроля по теме:
- •Перечень лабораторных работ
- •Тесты по дисциплине:
- •Список используемой литературы
- •Словарь основных понятий
- •Вступительные экзамены
- •Адрес университета
- •Метрология, стандартизация и сертификация
Деформационные преобразователи
Деформационные преобразователи строятся на основе упругих чувствительных элементов, с помощью которых давление преобразуется в механическое перемещение. См. рис.Y-3, стр.165 [3].
Все рассмотренные типы упругих элементов могут использоваться в преобразователях абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления.
Рис. V-3, стр.165 [3]. Упругие чувствительные элементы:
а – плоская мембрана; б – гофрированная мембрана; в – гофрированная мембранная коробка; г – мембранный блок; д – блок складывающихся мембран; е – вялая мембрана с пружиной; ж – сильфон; з – трубка Бурдона.
Параметрические это преобразователи, выходными величинами которых являются изменения сопротивления, ёмкости, индуктивности, взаимной индуктивности.
Генераторные (энергетические) это преобразователи, выходные сигналы которых представляют собой изменения величин тока или напряжения.
Измерение давлений, близких к атмосферному
Особенностью таких измерений является то, что для приборов избыточного давления измеряемые давления лежат в начале шкалы, т.е. в области повышенных погрешностей. Кроме того, на результаты могут оказывать влияние изменения атмосферного давления.
Передающие преобразователи давления.
Передающие преобразователи давления воспринимают перемещение чувствительного элемента и преобразуют его в выходной сигнал, который управляет работой последующих устройств: вторичного прибора, входных цепей ЭВМ и др. Наибольшее распространение имеют электрические вторичные приборы и системы.
В зависимости от вида выходного электрического сигнала преобразователи делятся на параметрические и генераторные, или энергетические.
Инструментальную погрешность измерения давления р можно рассчитать по формуле
ин = (рmax/р)пр, (4.3.4.1)
где рmax – верхний предел измерений; пр- приведенная относительная погрешность, числено равная классу точности прибора.
Пример: необходимо измерить давление р=0,1Мпа, предельное давление в установке 0,5 МПа. Решение: прибор, имеющий ближайший больший верхний предел имеет 0,6 МПа. Принимаем манометр класса 0,4. Инструментальная погрешность по формуле (4.3.4.1) составит
=(0,6/0,1)0,4%=2,4%.
Измерение разностей давления
Измерение разностей давления осуществляют с помощью двух манометров или двух преобразователей либо с помощью одного разностного прибора—дифманометра. Метод двух манометров можно рекомендовать только при измерении значительных разностей.
Результат измерений в этом случае можно представить в виде
ризм = ризм1- ризм2 = (р1 рм1)-(р2 рм2), (4.3.5.1)
где ризм1 и ризм2 –показания манометров; р1 и р2 – действительные значения давлений; рм1 и рм2 – абсолютные погрешности измерений двух давлений.
Если обозначить р=р1- р2 и принять рм1=рм2=рм и если граничную суммарную погрешность определить как сумму погрешностей манометров, то из выражения (4.3.5.1) следует
р = ризм 2рм. (4.3.5.2)
Задаваясь относительной погрешностью
= 2рм/р (4.3.5.3)
и зная погрешность рм, определяют минимальное значение р, измеряемое данными манометрами с заданной точностью.
Средства поверки и градуировки.
Поверка и градуировка приборов измерения давления может осуществляться методом непосредственного сличения показателей этих приборов с показаниями образцовых средств (рабочих эталонов), а также методом воспроизведения проверяемых значений давления специальными средствами.
В первом случае применяются в основном пружинные образцовые манометры, мановакуумметры и вакуумметры. Во втором случае используются грузопоршневые образцовые приборы и автоматические задатчики давления. В этих устройствах давление в поверяемом приборе создаётся гидравлической системой, включающей калиброванный плунжер (поршень). Усилие на плунжер создаётся образцовыми грузами.
Наименование прибора |
Тип |
Пределы измерений, МПа |
Класс точности |
Манометр пружинный |
МО |
От 0 до 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,0 |
0,15; 0,25; 0,4 |
Вакуумметр пружинный |
ВО |
-0,1--0 |
0,15; 0,25; 0,4 |
Манометр грузо-поршневой |
МП-2,5 |
0—0,25 |
0,05 |
МП-6 |
0—0,6 |
0,05 |
|
МП-60 |
0--6 |
0,05 |
|
Мановакуумметр поршневой |
МВП-2,5 |
0—0,25 |
0,05 |
Вакуумметр грузо-поршневой |
ВП |
-0,1--0 |
0,02 |
Автоматический задатчик давления |
АЗД-2,5 |
0—0,25 |
0,05 |
АЗД-16 |
0—1,6 |
0,05 |
|
АЗД-60 |
0--6 |
0,05 |
Образцовые средства (рабочие эталоны), используемые для поверок и градуировок, должны быть аттестованы и проходить государственную поверку в органах Госстандарта. Погрешность образцового средства измерения не должна превышать 1/4 допустимой погрешности поверяемого средства.