![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Измерительные средства используемые в лабораторной работеСтр 1 из 3Следующая ⇒
ИЗУЧЕНИЕ И ПОВЕРКА МАНОМЕТРОВ
Москва 20--
________________ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина
Кафедра автоматизации технологических процессов
ИЗУЧЕНИЕ И ПОВЕРКА МАНОМЕТРОВ
Методическое пособие к лабораторной работе по курсу «Технологические измерения и приборы»
Москва - 2010 г.
УДК 621.374 Методические указания содержат описание принципа работы лабораторного стенда и манометров: деформационного, с электрическим выходным сигналом и грузопоршневого. Описан порядок проведения работы по исследованию статических характеристик манометров, приведена методика по обработке результатов измерения.
Методические указания предназначены для студентов специальности 21.02.00 - «Автоматизация технологических процессов» (по отраслям).
Издание подготовлено на кафедре автоматизации технологических процессов. Рецензент - доц.
ã Российский государственный университет нефти игаза им. И.М. Губкина, 2010
СОДЕРЖАНИЕ 1. Цель работы 2. Измерительные средства используемые в лабораторной работе 2.1. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной 2.2. Измерительный преобразователь фирмы «Endress + Hauser» 2.3. Грузопоршневой манометр 3. Описание лабораторного стенда 4.Порядок проведения работ 5. Обработки результатов измерений 6. Содержание отчета 7. Вопросы для самопроверки 8..Литература Цель работы 1.1. Изучение принципа действия и устройства манометров с одновитковой трубчатой пружиной. 1.2. Изучение принципа действия и устройств измерительных преобразователей давления фирмы Endress + Hauser с электрическим выходным сигналом. 1.3. Знакомство с устройством и работой грузопоршневого манометра. 1.4. Получение навыков поверки манометра с одновитковой трубчатой пружиной. 1.5. Получение навыков поверки датчика давления с электрическим выходным сигналом. Измерительные средства используемые в лабораторной работе 2.1. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной. Принцип действия деформационных средств измерения давления основан на использовании упругой деформации чувствительного элемента. Различают три основных формы чувствительных элементов, получивших распространение в практике измерения: трубчатые пружины, сильфоны и мембраны. Наибольшее распространение получили манометры с одновитковой трубчатой пружиной (рис.1). Трубчатая пружина представляет собой полую трубку эллиптического сечения 5, согнутую по дуге окружности на угол a = (180° - 270°).Один конец трубки жестко соединен с держателем 1. Держатель имеет резьбовой ниппель 14 Рис.1 Манометр с одновитковой трубчатой пружиной (с отверстием), предназначенный для крепления прибора на аппарате, в котором измеряется давление. Свободный конец трубки закрыт и с помощью поводка 11 соединен с зубчатым сектором 9. Последний, поворачиваясь вокруг оси 13, вращает находящуюся с ним в зацеплении шестеренку (трибку) 8 со стрелкой 4. Винт 12 служит для регулировки коэффициенты передачи трибосекторного механизма. Для устранения мертвого хода стрелки, вызванного наличием люфтов в соединениях, передаточный механизм снабжен упругой спиральной пружиной 7. Внутренний конец пружины крепится на оси стрелки, а внешний 6 - на неподвижной плите механизма 2. Под воздействием давления среды, подаваемого во внутреннюю полостью трубки, последняя несколько распрямляется, свободный конец ее перемещается и тянет за собой поводок. При этом поворачивается зубчатый сектор и находящаяся в зацеплении с ней трибка, а стрелка перемещается по шкале прибора 3, показывая величину измеряемого давления. Раскручивание трубчатой пружины связано с тем, что при увеличении давления она стремится превратить свое эллиптическое сечение в круглое. При этом малая ось эллипса увеличивается, большая - уменьшается. Так как длина трубки остается практически неизменной, в ней возникают внутренние напряжения, приводящие к ее раскручиванию и перемещению свободного конца. Изменение угла скручивания выражается уравнением:
где a - начальный угол скручивания трубки; b - величина малой оси эллипса трубки; Db -величина изменения малой оси трубки. Диапазон измерения давления манометрами с одновитковой трубчатой пружиной составляет 0 - 100 мПа. Он зависит от модуля упругости, материала трубки, радиуса кривизны, размеров сечения, толщины стенок трубки и других факторов. Допустимая основная погрешность таких манометров находится в пределах от 0, 1% до 4, 0%. 2.2. Измерительный преобразователь фирмы Endress + Hauser Краткая характеристика измерительного преобразователя фирмы «Endress + Hauser»
Измеряемые среды: газ, пар, жидкость Точность не зависит от ориентации. Лучше использовать замкнутые полости и отводы
Тип измеряемого давленя: · абсолютное · отосительное Принцип измерения: · емкостной – для Cerabar S PMC 731 с керамическим сенсором · пьезорезистивный – для Cerabar S PMP 731 с полисиликоновым сенсором. Интерфейс – 4..20 мА, может быть при необходимости наложен с коммуникационным сигналом (INTENSOR или HART) Рекомендуемые условия работы соответствуют DIN IEC 770 (Температура окружающей среды -25С или 77F) Диапазон измерений сенсора: - 1..2 бар Интервал измерения(чувствительность) – 100мбар Максимальная перегрузка: 20 бар Выходные параметры: Выходной ток 4..20 мА Недогрузка –3.8 мА Перегрузка – 20.5 мА При отказе – или 3.6 или 21.5 мА постоянно Чувствительность – лучше, чем 10 мкА Диапазон измерения – ноль и конечное значение регулируются Термоэффекты – 0.1% для примерного диапазона изменений 20: 1 Гистерезис: PMC 0.05 % РМР 0.1% Время прогрева: 2с Время нарастания сигнала: 150мс (время Т90) Время реакции: РМС: 500 мс, РМР 400 мс Долговременный дрейф параметра: РМС: 0.1 %/а РМР: 0.1 %/а Настраиваемое время усреднения: 0…..16 с устанавливается переключателем. Потребляемая мощность и питание Диапазон напряжений питания: 11.5..45 В постоянного тока для ЕЕх следует обратить внимание на защиту от перегрузок Остаточная пульсация: 5% Окружающая среда Диапазон рабочих температур Номинальная температура: - 40..85С Рабочая температура: - 40.. 85 С Температура хранения: - 40..100 С Температура для защиты от повреждений: см. Данные для защиты от повреждений Электромагнитная совместимость Переносимость э/м волн соответствует EN 50082-2 (E1993, VDE 0839 часть 82-2) Климатический класс G P по DIN 40 040
Эффекты от вибрации: отсутствуют; амплитуда 4мм при частоте от 5 до 15 Гц; 2g для 15..150 Гц и 1g для 150..2000 Гц Сопротивляемость вибрации: 4g (60..200Гц) Класс защиты IP 65
2.3. Грузопоршневой манометр. Поверку манометров с одновитковой трубчатой пружиной и измерительных преобразователей «E& H» производят с помощью грузопоршневых манометров, являющихся образцовыми измерительными средствами с пределом допустимой основной погрешности 0, 02%. Грузопоршневой манометр (рис..9) состоит из Рис.9. Схема грузопоршневого манометра корпуса 1, внутри которого имеется цилиндрическая полость 2 с горизонтальным каналом 3, заполненная маслом. Горизонтальный канал сообщается с вертикальным цилиндрическим каналом 4 грузовой колонки 5 и с двумя каналами 6, имеющими штуцеры для присоединения манометров. Вертикальные каналы имеют игольчатые вентили 16, 17, 18, предназначенные для их перекрытия. В канале грузовой колонки перемещается шток 7, несущий на себе тарелку 8 с грузом 9. В цилиндрической полости 2 корпуса находится поршень 10, перемещающийся при вращении маховика 11. Масленка 12 служит для заполнения системы маслом, а вентиль 13 - для слива рабочего масла. Давление в системе может создаваться при вращении маховика 11, при котором перемещение поршня 10 сжимает масло или при нагружении тарелки 8 грузами 9, при котором перемещение поршня 7 также приводит к сжатию масла. Поверка на грузопоршневом манометре может производиться двумя способами: · относительным, когда к штуцерам 16 и 18 присоединяются два манометра: поверяемый и образцовый (вентили 16 и 18 при этом открыты, а вентиль 17 закрыт. Давление в системе создается вращением маховика 11. Погрешность поверяемого манометра определяется разностью показаний между поверяемым и образцовым манометрами; · абсолютным, когда в работу включена грузовая колонка (вентиль 17 открыт) и к штуцерам 16, 18 присоединены один или два поверяемых манометра. Давление в системе создается путем нагружения тарелки 8 грузами 9. Погрешность поверяемого манометра определяется разностью его показаний и величиной давления P в масляной системе в соответствии с выражением:
где G - вес поршня с грузами и грузовой тарелкой; S - эффективная площадь поршня. Во время поверки манометров абсолютным способом тарелка с грузами не должна лежать на упоре, а ее нижний край должен занимать положение против указателя 14. Для уменьшения трения при проведении измерений рекомендуется тарелку с грузами приводить вручную во вращение.
|