Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»
ВОЛГОДОНСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ФИЛИАЛ НИЯУ МИФИ
ТЕРМОДИНАМИКА
Методические указания к лабораторным работам
по курсу «Измерительные приборы давления, расхода, температуры»
Волгодонск 2012
Оглавление
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ 4
Лабораторная работа №1. 5
Лабораторная работа №2 7
Динамические характеристики терморезистивного преобразователя (ручной режим измерений). 7
Примечание. Вычисление и построение кривых по пунктам 13-16 рекомендуется проводить с использованием программного обеспечения (например, MS Excel, MathCAD). 9
Лабораторная работа №4. 11
Приборы измерения давления. 11
Стрелочный деформационный манометр. 11
Приборы измерения давления газа. 13
Изучение способа измерения расхода воды по показаниям счетчика количества воды. 18
, 22
Общие сведения о проведении лабораторных работ
Лабораторные работы проводятся в соответствии с данными методическими материалами, руководством по эксплуатации ИПДРТ-01- 00.000.000 РЭ и инструкцией по работе с программой ИПДРТ-ПР-01- 00.000.000 ПЗ.
К выполнению лабораторных работ допускаются только обучающиеся, ознакомившиеся с указанными материалами.
Лабораторная работа №1. Приборы для измерения температуры.
Цель работы: Изучение приборов для измерения температуры, понятие класса точности прибора, сравнение показаний приборов различного типа.
Теоретические основы.
1. Устройство биметаллического термометра показано на рисунке 1.1.
Биметаллический термометр состоит из защитной оболочки 1, фланца крепления 2, стрелки 3, шкалы с подшипником 4, корпуса 5, троса 6 для передачи вращения, биметаллической спирали 7. При изменении температуры биметаллическая спираль закручивается или раскручивается, нижний конец спирали закреплен к оболочке 1, поэтому верхний ко спирали поворачивается на угол, пропорциональный изменению температуры. Через трос 6 угол поворота передается на стрелку 3, показывающую текущую температуру.
2. Устройство терморезистивного преобразователя (термометра сопротивления) показано на рисунке 1.2.
Терморезистивный преобразователь состоит из корпуса 4 с фланцем крепления, проводов 5, термосопротивления 2 и 3, теплопроводящего электроизолятора 1. Термосопротивление состоит из катушки 3 с намотанной на нее металлической проволокой 2. При изменении температуры корпуса 4, тепловой поток через электроизолятор 1 проходит к проволоке 2, ее температура меняется и, как следствие, меняется электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление катушки пропорционально ее температуре.
Рисунок 1.2. Устройство терморезистивного преобразователя.
К терморезистивному преобразователю присоединяется вторичный электронный прибор, измеряющий сопротивление преобразователя и переводящий его в значения температуры.
Экспериментальная часть
Экспериментальное исследование заключается в сравнении показаний двух терморезистивных преобразователей и биметаллического термометра, установленных в емкости для нагрева жидкости.
Последовательность выполнения лабораторной работы:
Проверить, что измеритель-регулятор, подключенный к неподвижному преобразователю ДТ2, настроен на температуру отключения не более 50°С, при необходимости перенастроить. Заполнить емкость нагрева рабочей жидкостью (водой) так, чтобы преобразователь ДТ2 находился в воде минимум на 5 см. Для заполнения емкости включить насос и открыть кран ВН2. После наполнения емкости закрыть кран ВН2, выключить насос.
Дождаться установления стабильных показаний ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра. Занести показания в таблицу 1.1.
Включить процесс нагрева. Нагреть жидкость в емкости на 3-5 °С, температуру контролировать по ДТ2.
Дождаться установления стабильных показаний ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра. Занести показания в таблицу 1.1.
Повторить пункты 3,4 до достижения температуры 50°С.
Слить воду из емкости открыв краны ВН2 и ВНЗ.
Вычислить средние значения температур, абсолютную и относительную погрешность измерения для ДТ1, ДТ2 и биметаллического термометра для каждой температуры. Результаты занести в таблицу 1.1.
Сравнить вычисленные погрешности с классом точности приборов (см. инструкции на приборы).
Сделать выводы об оптимальных диапазонах измерения приборов.