2020-07-12
341
| Действительные значения температуры, °С | Сопротивление ТС, Ом |
Далее выполняют поверку градуировки термометра сопротивления. Для этого используя построенный градуировочный график термометра сопротивления, находят по нему значения сопротивленй ТС при температурах 30, 50, 70, 90 °С, результаты записывают в табл. 2.2 и определяют погрешности градуировки термометра сопротивления, принимая за действительные значения его сопротивления данные из градуировочной таблицы.
5.Обработка результатов градуировки ТС.
1. По данным таблицы 2.2 рассчитать значение абсолютных и приведенных погрешностей
2. Дать заключение о результатах градуировки термометра сопротивления, составив протокол
3. Составить отчет о выполненной работе
Таблица 2.2
Результаты поверки термометра сопротивления
| Показания, полученные по uрадуировочной кривой | Действитель-ые значения сопротивле-ния ТС (по градуировоч-ной таблице, Ом) | П о г р е ш н о –
с т и | ||||
| Температу-ра °С | Сопротивление, Ом | Абсолют-ная, Ом | Относи-тельная, % | |||
6. Контрольные вопросы
1. В чем заключается принцип работы термометра сопротивления?
2. К какому виду измерения относится метод измерения температуры с по-
мощью термометра сопротивления?
3. Какие требования предъявляются к материалам, используемым для изготовления термометров сопротивления?
Р а б о т а № 3
Поверка логометров
1. Цель работы
1. Ознакомление с устройством и принципом действия логометра
2. Проведение поверки логометра
2. Общие положения
 |
В комплекте с термометром сопротивления (ТС) часто используют логометры - приборы магнитоэлектрической системы, основанные на сравнении токов в цепях термометра и постоянного сопротивления. Между полюсами постоянного магнита N-S расположены под углом 15-20 о две жестко связанные между собой рамки Rp и Rp1 (рис.3.1). Они изготовлены из тонкой медной проволоки и могут поворачиваться в двух керновых опорах, (перемещаясь в воздушном зазоре между наконечниками магнита и неподвижным сердечником С). Вместе с Рис.3.1. Принципиальная схема логометра
рамками относительно шкалы двигается и стрелка. Зазор между полюсами магнита и сердечником имеет переменную ширину и увеличивается от центра полюсных наконечников к их краям, что обеспечивает соответствующее возрастание магнитной индукции.
 |
Питание рамок осуществляется от батареи Б с помощью безмоментных вводов (золотые ленточки) или с помощью спиральных пружинок с малым моментом, имеющих незначительный собственный противодействующий момент. Имеются две цепи: цепь рамки Rp, которая включает постоянное сопротивление R1 и цепь рамки Rp, которая включает постоянное сопротивление R2 и переменное сопротивление ТС Rt.
|
|
|
Рис. 3.2. Электрическая схема логометра
При протекании через рамки соответствующих токов J1 и J2 создаются магнитоэлектрические моменты Мp и Мp1, направленные навстречу друг другу
Мp =S1*n1*B1*J1;
Мp1=S11*n11*B11*J11,
где Вp и Вp1 - магнитная индукция в местах расположения рамок, S1 и S11 - площадь активной части рамок, м2; n1 и n11 - число витков рамок.
Если R1+Rр=Rр1+R2+Rt, то токи, протекающие через рамки равны и магнитные моменты, вращающие рамки, также равны (Мp=Мp1). Пусть температура среды, в которую помещен термометр сопротивления, повысится. Это приведет к увеличению сопротивления Rt и, следовательно, к уменьшению тока J11 и вращающего момента Мp. Подвижная система под действием большего момента Мp1 начнет поворачиваться против часовой стрелки, что приведет возрастанию момента Мp и уменьшению Мp1, так как рамка Rp1 перемещается в область больших значений магнитной индукции. В определенном положении рамок вращающие моменты вновь станут равными, что при S1n1=S11n11 соответствует B1J1=B11n11 или J1/J11=B11/B1.
Для жестко скрепленных рамок отношение индукций зависит от угла поворота
подвижной системы. Следовательно
J1 / J11 = f1 (φ),
а
φ =f2 (J1/J2) = f2 ((Rp + R2 + Rt) / (Rp + R1))
или, учитывая, что R1,R2,Rp и Rp - практически постоянные величины φ = F (Rt)
Для повышения чувствительности логометра измерительная схема прибора выполнена по симметричной мостовой схеме (см. рис. 3.2.).
В этом случае сопротивления симметричных плеч моста равны между собой R1 = R3, R2 = Rt, причем значение R2 выбирается равным сопротивлению ТС, соответствующему среднему значению градуировочной шкалы. При таком включении с изменением величины Rр происходит одновременное противоположное изменение токов в обеих рамках Rp1 и Rp, что и обеспечивает более высокую чувствительность, чем у приборов, выполненных по несимметричной схеме включения.
Промышленность выпускает показывающие, самопишущие (до 12 точек) логометры, переносные и в щитовом исполнении, которые могут иметь специальные устройства для регулирования и сигнализации. Класс точности приборов 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; шкала градуируется в градусах Цельсия.
3. Описание лабораторной установки
Поверка логометра производится при помощи магазина сопротивлений. Установка (рис.3.3) состоит из поверяемого логометра ЛПр – 53 (1), вольтметра М - 365 (5), блока Рис.3.3 Схема поверки логометра
питания СВ - 4 (4), лабораторного трансформатора (3) и контрольного магазина сопротивления (2).
На щите установлено 4 логометра, каждый из которых может быть подсоединен к источнику питания и контрольному магазину сопротивления посредством переключателей (на схеме не показаны).
Количество поверяемых логометров устанавливается преподавателем.
4. Методика проведения работы
1. Подключают логометр в схему поверки.
2. Проверяют "механический нуль", т.е. положение показывающей стрелки логометра относительно начала шкалы прибора.
3. Градуировку поверяют на всех оцифрованных отметках шкалы логомтра при прямом и обратном ходе. Поверку показаний шкалы логометра производят сравнением его показаний с соответствующими значениями градуировочных таблиц. Для этого на контрольном магазине сопротивления устанавливают сопротивление, определенное по градуировочной таблице, а со шкалы логометра снимают показания и заносят таблицу 3.1
|
|
|
Таблица 3.1. Результаты поверки логометров
| П о к а з а н и я | П о г р е ш н о с т и | ||||||
| Показ. Контрольного Магазина сопрот.
| Показ.поверяемого логометра, ° С | Абсолютные
| Приведенные % | ||||
| Ом | ° С | Прямой | Обратн. | Прямой | Прямой | Прямой | Обратный |
5. Обработка результатов поверки
1.По данным таблицы 3.1 рассчитать значения абсолютных
и приведенных погрешностей логометров.
2.Вычислить вариации логометров.
3.Дать заключение о пригодности к эксплуатации
логометра.
4. Составить отчет о выполненной работе.
6. Контрольные вопросы
1. В чем заключается принцип работы логометра?
2. С каким первичным преобразователем работает логометр?
3. Что такое дополнительная погрешность?
Р А Б О Т А N 4
Поверка электронного моста
1. Цель работы
1. Ознакомление с устройством автоматического электронного моста.
2. Проведение проверки автоматического электронного моста.
2. Общие сведения.
В качестве вторичных приборов для работы с термометрами сопротивления применяют электронные автоматические мосты.
Измерительная схема электронного моста или компенсатора КМ (компенсатор с мостовой схемой) представляет собой электрический уравновешенный мост.
Рис. 4.1. Принципиальная схема автоматического электрон-ного моста
Преимущество измерительных схем, использующих уравновешенный мост, состоит в том, что на их показания не влияет изменение напряжения источника питания в достаточно широких пределах.
Два плеча моста (рис.4.1) состоит из резисторов 1 и 2 с постоянной величиной сопротивления. Третье плечо моста выполнено из переменного сопротивления (рекорда) 3.
Термометр сопротивления ТС, сопротивление которого должно быть определено, включается в четвертое плечо моста. К одной диагонали моста(точки А и Б) подводится ток от источника питания, а в другую диагональ(точки В и Г) включается электронный усилитель 4, который в данной схеме выполняет роль нуль-индикатора.
|
|
|
Назначение нуль-индикатора - посредством реверсивного двигателя 5, включенного на его выход, воздействовать на движок 6 реохорда 3 и поддерживать измерительную схему компенсатора в равновесии.
Если разность потенциалов точек В и Г будет равна нулю, ток не станет протекать через нуль-индикатор, реверсивный двигатель 5 не будет перемещать передвижной контакт (движок) реохорда3.
При изменении температуры в объекте, куда помещен термометр сопротивления, сопротивление последнего изменится и мост разбалансируется. В точках В и Г появится напряжение, которое попадет в нуль-индикатор. Для восстановления равновесия по соотношению сопротивлений плеч моста при постоянных резисторах 1 и 2 необходимо изменить величину сопротивления реохорда 3. Реверсивный двигатель 5 будет перемещать контакт реохорда до тех пор, пока на вход нуль-индикатора будет поступать сигнал разбаланса моста (с точек В и Г).
Полярность входного сигнала, поступающего в усилитель 4, зависит от величины сопротивления термометра сопротивления по отношению к сопротивлению реохорда в момент равновесия схемы. Входной сигнал усилителя заставляет двигатель 5 вращаться в направлении, зависящем от полярности сигнала. Двигатель кинематически связан с подвижным контактом реохорда 6 и указателем 7, являющимся отсчетным устройством прибора.
Двигатель перемещает подвижный контакт реохорда до тех пор, пока измерительная схема моста не придет в новое равновесие и входной сигнал не станет равным нулю. Тогда двигатель остановится, а подвижный контакт реохорда и указатель займут положение, соответствующие температуре термометра сопротивления.
Таким образом, в автоматических электронных компенсаторах с мостовой схемой измерительное устройство следит за изменением температуры термометра сопротивления.
Многоточечный прибор имеет переключатель, автоматически подключающий к измерительной схеме поочередно все присоединенные к прибору термометры сопротивления.
Промышленность выпускает автоматические электронные мосты с повышенным классом точности измерения - класс 0.25 и 0.5. Изготавливают их как одноточечные, так и многоточечные: 3, 6, 12 и 24 точки контроля одним прибором.
Электронные компенсаторы не только указывают измеренные величины (приборы типа КПМ), но и фиксируют результаты измерений. Регистрация производится на ленточной диаграмме прибора КСМ-1,КСМ-2, и КСМ-4 и на дисковой диаграмме прибора КСМ-3.
3. Описание лабораторной установки
Поверка автоматического электронного моста (компенсатора) выполняется на установке (рис.4.2), состоящей из автоматического электронного моста ЭМВ 2-214 класс 0.5, контрольного магазина сопротивлений КМС-6 класс 0.2 (3) и двух сопротивлений для имитации сопротивления линии по 2.5 Ом (2). Клеммы автоматического электронного моста (1) посредством проводов соединяются через сопротивления (2) с контрольным магазином сопротивлений (3).
Питание автоматического электронного моста осуществляется от сети переменного тока (напряжение 220 В).
Рис. 4.2. Схема поверки автоматического электронного моста
