Устройство и работа измерительных преобразователей

Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства.

Измеряемое давление воздействует на мембрану тензопреобразователя измерительного блока, вызывает линейную деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя.

Электронное устройство датчика преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.

Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами («кремний на сапфире»), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя.

Схема преобразователей Сапфир – 22 ДИ моделей 2150, 2160, 2170 представлена на рисунке 24.

Рис. 24 – Схема преобразователей Сапфир –22 ДИ моделей 2150, 2160, 2170

Мембранный тензопреобразователь 1 размещен внутри основания 2. Внутренняя полость 3 тензопреобразователя заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 4, которая приварена к основанию 2 по наружному контуру. В камеру 5 фланца 6 подается измеряемое давление. Фланец уплотнен прокладкой 7. Полость 8 сообщена с окружающей средой. Измеряемое давление воздействует на металлическую мембрану 4 и через жидкость действует на мембрану тензопреобразователя. В результате мембрана тензопреобразователя прогибается, что вызывает изменение сопротивления тензорезисторов.

Стартовое положение

Стартовое положение прибора в данной лабораторной работе представлено на рисунке 25.

Рис. 25 - Внешний вид установки для испытания преобразователя Сапфир-22.

Порядок действий

1. Откройте вентили перед манометрами.

2. Включите прибор.

3. С помощью маховика, расположенного с правой стороны прибора, установите стрелку образцового манометра на отметку 5 Па.

4. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при прямом ходе и показания "Сапфир". Показания преобразователя будут выражены в десятых долях от номинального давления.

5. Установите большее значение давления, вращая маховик расположенный с правой стороны прибора, а затем вновь установите выбранное давление (5 Па) на эталонном манометре с помощью маховика. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при обратном ходе.

6. Повторите эксперимент для нескольких значений давления. Результаты измерение занесите в отчет.

Значения сопротивления для выполнения лабораторной работы:

1 группа – 4 Па; 11Па; 16Па; 19Па; 25Па.

2 группа – 8 Па; 13Па; 19Па; 24Па; 27Па.

3 группа – 9 Па; 14Па; 18Па; 21Па; 29Па.

4 группа – 6 Па; 10Па; 15Па; 20Па; 26Па.

5 группа – 7 Па; 12Па; 17Па; 22Па; 28Па.

7. Результаты измерение занесите в отчет.

Отчет по лабораторной работе должен содержать следующее:

1. Описание принципа действия, устройство преобразователей Сапфир – 22 ДИ, техническую характеристику;

2. Схему включения приборов для проведения поверки преобразователя;

3. Определение основной и дополнительной погрешности;

4. Протокол поверки;

5. Выводы о пригодности поверяемого преобразователя к дальнейшей эксплуатации.

Таблица 9 - Протокол поверки манометра с использоанием преобразователя «Сапфир»

№ п/п	Значения выходного сигнала на преобразователе «Сапфир»	Значение измеряемого давления на преобразователе «Сапфир», МПа	Действительные значения давления, МПа		Погрешности						Вариация
			Прямой ход	Обратный ход	Прямой ход			Обратный ход
			Прямой ход	Обратный ход	Δ	δ	γ	Δ	δ	γ
1
2
3
4
5