6.5. Оформить отчет о работе
В отчете необходимо дать краткое описание работы (цель, содержание, характеристики приборов), одну из схем, таблицы поверки, заключение о годности прибора.
6.6. Контрольные вопросы
Принцип действия логометра
Какие существуют схемы подключения термометра сопротивления?
Как влияют на показания логометра колебания напряжения питания?
За счет чего может измениться сопротивление соединительных линий?
7.Лабораторная работа «деформационные приборы измерения давления»
7.1. Цель и содержание работы
7.1.1. Цель работы
Целью работы является освоение техники технологических измерений и закрепление знаний студентов по разделу «Деформационные приборы для измерения давления»
В процессе выполнения этой работы студент должен:
Ознакомиться с устройством деформационных приборов давления и вакуума, определить их технические характеристики.
Научиться правильно пользоваться приборами для измерения давления и оценивать их погрешности и поправки.
Содержание работы
Ознакомиться с представленными на стенде различными деформационными (пружинными) манометрами для измерения давления и их основными техническими данными.
Ознакомиться с представленными на данном учебном стенде плакатами, схемами, таблицами и обязательной технической документацией на поверке.
Ознакомиться с устройством и работой грузопоршневого манометра.
Произвести поверку показаний двух манометров (лабораторного и технического) в следующем порядке:
а) подготовить грузопоршневой манометр к производству испытаний;
б) подготовить и подключить к грузопоршневому манометру в первую очередь лабораторный манометр;
в) произвести поверку показаний лабораторного пружинного манометра путем сравнения с эталонными грузами;
г) подготовить и подключить к поршневому манометру технический пружинный манометр;
д) произвести поверку технического пружинного манометра методом сравнения его с показаниями лабораторного (образцового) манометра;
е) составить отчет по поверке лабораторного и технического пружинных манометров и дать обоснованное заключение о пригодности проверяемых приборов к эксплуатации.
Краткие теоретические сведения
Деформационные манометры – технические приборы, наиболее широко применяемые для измерения избыточного давления и вакуума жидкости, газа и пара. Манометры этого типа имеют очень большой диапазон измерения, просты по конструкции, дешевы и надежны в эксплуатации.
Действия пружинных манометров основано на связи упругой деформации специального элемента (пружины) с давлением, подводимым внутрь или снаружи элемента.
В технических манометрах применяются упругие элементы четырех типов: одновитковые трубчатые пружины (трубки Бурдона), многовитковые (геликоидальные и спиральные) трубчатые пружины, плоские мембраны и гормониковые мембраны (сильфоны).
Соответственно этому различают трубчатые (первые два типа упругих элементов) и мембранные манометры.
Манометрическая пружина (упругий элемент) преобразует давление в перемещение или усилие.
Перемещение пружины используется затем для передвижения стрелки по шкале показывающего и самопишущего прибора.
Наиболее широко применяются приборы (манометры, вакуумметры, мановакуумметры и дифанометры) с одновитковой трубчатой пружиной.
Основная деталь прибора с одновитковой трубчатой пружиной – согнутая по дуге окружности трубка эллиптического или плоскоовального сечения (рис. 1). Одним концом трубка заделана в держатель, оканчивающийся нипелзм с резьбой для присоединения к полости, в которой измеряется давление. Внутри держателя есть канал, соединяющийся с внутренней полостью трубки.
Если в трубку подать жидкость, газ или пар под избыточным давлением, то кривизна трубки уменьшится и она распрямиться: при создании разряжения внутри трубки кривизна ее возрастает и трубка скручивается. Так как один конец трубки закреплен, то при изменении трубки ее свободный конец перемещается по траектории близкой к прямому и при этом воздействует на передаточные механизмы, который поворачивает стрелку показывающего прибора.
Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости является следствием изменения формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь, приближается к круглому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается). Перемещение свободного конца (которое составляет несколько мм) передается к стрелке прибора передаточным механизмом: секторным или рычажным.
В секторных механизмах движение конца трубки 1 передается через поводок 2 и зубчатый сектор 3 с осью вращения в точке О на маленькое зубчатое колесо 4, жестко скрепленное со стрелкой 5 прибора.
Устройство поршневого манометра, предназначенного для контрольных измерений, показано на рис. 2.
Стальной сосуд 19 заполняют трансформаторным маслом. Вертикальный цилиндр 9 имеет шлифованный канал, в который вставляют шлифованный поршень 7 с тарелкой для груза 8. В штуцера 12 и 20 ввертывают поверяемые манометры 10. Игольчатые винтили 6, 5, 5 и служат для перекрытия каналов, вентиль 4 для спуска масла. Рабочее давление в сосуде определяется выбором величины груза 8:
где G – вес груза и поршня;
F – сумма площади поршня и половины площади зазора.
Перемещение поршня 7 вызывает подъем штока с грузом.
Порядок работы с поршневым манометром должен быть следующим. После установки в штуцерах 12 и 20 поверяемых манометров, в рабочий сосуд 19 поршневого манометра подается масло и с помощью поршня 7 и груза 8 добиваются заданной величины рабочего давления.