4. Контрольные вопросы
4.1 Устройство, принцип действия и класс точности манометров типа МЭД?
4.2 Устройство, принцип действия и класс точности ВП типа КСД3?
4.3 Какой профиль кулачка обратной связи у манометра КСД3 и почему?
4.4 Какие органы наладки имеются у приборов МЭД и КСД3?
5. Описание лабораторного стенда
Лабораторная установка для проверки работоспособности манометров описана в п.5 лабораторной работы № 3 и показана на рис. 11.
Схема подключения ПП типа МЭД модели 2365 ко вторичному прибору типа КСД3 приведена на рис. 13.
Рис. 13. Схема проверки измерительной системы МЭД2365 - КСД3
6. Порядок выполнения работы
Изучите рекомендованную литературу, ознакомьтесь с лабораторным стендом, подготовьте таблицы для записи результатов наблюдений. После разрешения преподавателя приступайте к работе.
6.1 Подключите МЭД к КСД3 согласно схеме подключения (рис. 13).
6.2 Включите КСД3 в сеть 220 В.
6.3 Плавно увеличивая давление в системе (прямой ход), вращением ручки 11 напорного цилиндра 1 (рис.11) точно установите стрелку КСД3 на каждую оцифрованную отметку его шкалы, фиксируя при этом показания образцового манометра 3.
6.4 Повторите действия по п.6.3 при обратном ходе, плавно снижая ручкой 11 давление в системе.
6.5 После окончания работы выключите все приборы из сети 220 В.
7. Обработка результатов опытов
7.1 Для каждой оцифрованной отметки шкалы КСД3 рассчитайте значения абсолютной, приведенной погрешностей и вариации показаний при прямом и обратном ходе.
7.2 По полученным результатам определите класс точности дифтрансформаторной системы измерения давления и сравните его с паспортным.
8. Оформление отчета
8.1 На титульной стороне двойного листа укажите Ф.И.О. студента, группу, наименование лабораторной работы и дату ее выполнения.
8.2 Кратко опишите стенд, цель и порядок выполнения работы.
8.3 Приведите результаты наблюдений и расчетов (таблицы, формулы) и сделайте выводы о работоспособности данной системы измерения.
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 6
Изучение тензометрической системы измерения
давления типа «Сапфир-652ДИ»
1. Цель работы
Целью работы является изучение принципа действия, конструкции и проверка работоспособности тензометрической системы измерения давления.
2. При выполнении лабораторной работы студент должен:
Знать: цель и содержание предстоящей работы, порядок ее выполнения и основные теоретические положения по данной теме.
Уметь: пользоваться измерительными приборами лабораторного стенда.
3. Общие положения
Тензометрические бесшкальные измерительные преобразователи давления в унифицированный токовый выходной сигнал серий «САФИР» и «Агат» (Украина), «Сапфир-652», «Сапфир 22Р» (Россия), и др. нашли широкое применение в промышленности. Указанные сирии измерительных преобразователей отличаются конструктивными особенностями, но имеют один принцип действия, который заключается в преобразовании давления (разрежения, разности давлений) в прогиб мембраны, измеряемый тензопреобразователями с дальнейшим усилением в выходной унифицированный сигнал.
В комплект каждого преобразователя входит измерительный блок и блок питания, совмещающий в себе функции нормирования выходного сигнала. В зависимости от измеряемого параметра блоки питания выпускаются с линейной и квадратичной характеристикой.
Блоки питания с линейной характеристикой (БПЗ-24, 22БП-36 и др.) применяют при измерении давления, разрежения, уровня и т.д.
Блоки питания с квадратичной характеристикой типа БИК-1 (блок извлечения корня) применяют при измерении расхода методом переменного перепада давления (см. лабораторную работу № 18). Блоки питания в зависимости от модификации допускают подключение от одного до шести соответствующих измерительных блоков.
Измерительные блоки серий «Сапфир» имеют следующие обозначения измеряемого параметра: ДА – абсолютного давления; ДИ – избыточного давления; ДИВ – давления-разрежения; ДД – разности давлений; ДГ – гидростатического давления (применяемого для измерении уровня жидкостей). Каждый из них имеет ряд модификаций, отличающихся диапазоном измерения, классом точности, исполнением и т.д.
На рис. 14 приведена принципиальная схема измерительного блока «Сапфир-652». Чувствительный элемент представляет собой пластину 1 мембранного тензомодуля из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными резисторами 2, включенными в четыре плеча мостовой схемы. Тензомодуль закреплен на основании 3 и отделен от измеряемой среды двумя разделительными мембранами 4 и 5. Замкнутые полости между тензомодулем и мембранами заполнены полиметилсилоксановой жидкостью 6.
В «плюсовую» камеру подают измеряемое давление Р1, а в «минусовую» камеру – Р2, когда применяют измерительный блок «Сапфир-652ДД». При этом «минусовая» камера измерительных блоков «Сапфир-652ДИ (ДИВ)» соединяется с атмосферой, у «Сапфир-652ДА» – вакуумирована и герметизирована.
Рис. 14 Схема измерительного блока «Сапфир-652ДИ»
Измеряемая разность давлений Р1 – Р2 воздействует на тензомодуль со стороны «плюсовой» камеры через мемраны 4,5 и жидкость 6. Это приводит к прогибу мембрани 1 и соответствующему разбалансу тензомоста 2. Электрический сигнал с тензомодуля передается из полости рабочего давления во встроенное электронное устройство 7 по проводам через гермовывод 8. Встроенное электронное устройство 7 смонтировано на двух платах с использование специализированной микросхемы предварительного усиления и нормализации электрического сигнала от тензомодуля. Здесь же имеются два потенциометра – корректора диапазона и нуля выходного сигнала, используемые при наладке.
В комплекте с измерительным блоком типа «Сапфир-652ДИ» работает блок питания и защиты типа БПЗ-24, который обеспечивает питание первичного преобразователя, формирование выходного сигнала 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА, а также ограничение тока в измерительных цепях для предотвращения искрения (взрывобезопасное исполнение).