Опис дослідної установки - студопедія
Схема стенду градуювання засобів вимірювання тиску представлена на рис. 35.
Установка складається з системи створення постійного тиску рідини, системи вимірювання тиску, системи створення пульсуючого-ного тиску. В якості робочої рідини використовується вода.
Система створення постійного тиску рідини включає в себе ємність з водою, редуктор 16, вентиля 15 і 7. Заправка і злив води з ємності проводиться через вентиль 14. Надмірний тиск в ємності створюється подачею в неї повітря з лінії низького тиску Р <0,6 МПа. Настройка заданного давления осуществляется редуктором 16 и дренажным вентилем 7.
Система вимірювання складається з зразкового манометра 5, використовуваного в якості контрольного, манометричного перетворювача МП4-IV в комплекті з цифровим вольтметром Ф203, датчика тиску індуктивного типу ДДУ-20 зі вторинним перетворювачем ІВП-2 і осцилографом С149, датчика тиску виброчастотні типу ПДВ в комплекті з частотоміром ЧЗ-54. (Як датчики тиску мо-гут бути встановлені інші типи з розглянутих в розділі 3).
Система створення пульсуючого тиску складається з гідропульсатора з приводом від електродвигуна постійного струму. Зміна частоти пульсуючого тиску здійснюється зміною числа обертів електродвигуна.
Підключення кожного датчика до магістралі стенда осуществля-ється через триходові крани 10. 13. Конструктивно досвідчена уста-новка являє собою єдиний корпус, на столі якого установ-лени вентилі і пульт управління включенням приладів мережі 220 В, харчування датчиків тиску і регулятор числа обертів електродвиг -гателя пульсатора.
На передній панелі стенда розміщені прилади реєстрації поки-заний датчиків тиску: манометр 5, частотомір Ч3-54 23, індукційно-високочастотний перетворювач ІВП-2 21, осцилограф С1-49 22, манометрический перетворювач МП4-IV 6, вольтметр Ф 203 20.
У столі установки змонтована градуировочная магістраль, доступ до якої здійснюється через відкидну кришку. Датчики тиску ДДУ-20 і ПДВ 18 встановлюються безпосередньо на магістраль, а манометр і манометричний перетворювач підключаються через спеціальні гнучкі трубопроводи.
Методика проведення досвіду
Провести установку вимірників тиску на градуювальну магістраль, для чого необхідно підняти кришку столу стенду і провести монтаж датчиків згідно схеми.
Підключити датчики до вторинних приладів реєстрації та блокам харчування згідно схеми, розташованої на столі стенда.
Манометрический: перетворювач тиску МП4-IV підключається до мережі живлення 220 В і реєструючого цифрового вольтметру Ф 203.
Датчик тиску ПДВ з'єднується з частотоміром Ч3-54 і блоком живлення +10 В спеціальним роз'ємом.
Датчик тиску ДДУ-20 стикується з ІВП-2, канал пульсацій якого спеціальним кабелем підключається до осцилографа С1-49.
Перевірити стикування всіх магістралей трубопроводу і закриття вентилів.
Пронести заправку ємності водою, для чого відкрити вентилі 14, 7 і 8. Закінчення заправки контролюється по появі води з трубопроводу після вентиля 7, відведеного в зливну магістраль. Після закінчення заправки закрити вентилі 14 і 7. Відкрити вентилі 15, 10, 11, 12, 13 і навантаженням редуктора 16 до тиску 0,4 кгс / см 2 (контроль за манометром 5) провести попередню опресовування магістралі і місць стикування. Герметичність визначається по спаду тиску на манометрі 5 протягом 5 хвилин при закритому вентилі 15. Перевіряється наявність течі, крапель рідини в місцях стикування. При виявленні течі необхідно скинути тиск з ємності розвантаженням редуктора 16 і відкриттям вентиля 7. Закрити вентиль 8 і усунути текти підтяжкою різьбових з'єднань або заміною прокладок ущільнювачів в місцях стикування. Повторити опресовування. Показати під-ключення приладів і результати опресування викладачеві.
Включити реєструючі прилади та блоки живлення і прогріти їх протягом 10-15 хвилин.
Вивести показання приладів Ф203, ІВП-2 на нуль.
Відкрити вентиль 8 і зняти показання всіх приладів при атмосферному тиску.
Відкрити вентиль 15 і навантаженням редуктора 16 встановити показання зразкового манометра в 1кгс / см 2. Для більш точного налаштування можна користуватися дренажним вентилем 7.
Зняти відлік з приладів: вольтметра Ф 203, індукційно-високочастотного перетворювача ІВП-2, частотоміра Ч3-54, маномет-ра і занести в протокол випробувань №1 (табл. 3).
Вантаженням редуктора 16 встановити послідовно значення тисків в 2, 3, 4, 5, 6 кгс / см 2 провести зняття відліків і занести в протокол випробувань №1.
Провести експеримент у зворотній послідовності, устанав-ливая послідовно на зразковому манометрі тиск в 5, 4, 3, 2, 1 і 0 кгс / см2 і заносячи дані відліків в протокол випробувань №1.
Вантаженням редуктора 16 встановити значення в ємності в 5кгс / см 2 і провести зняття показань з приладів. Закрити вентиль 15 і через вентиль 7 скинути тиск з ємності. Експеримент повторити ще 5 разів і дані відліків занести в протокол випробувань № 2 (табл. 3). Відкривши вентиль 7, скинути тиск з ємності і магістралі. Закрити вентилі 7 і 8 і відкрити вентиль 9.
Закрити вентилі 10, 11, 13 і відключити манометр, манометрический перетворювач, ПДВ.
Включити електродвигун гідропульсатора і за осцилограф С1-49 зняти осцилограму амплітуди і частоти коливань тиску на кальку, прикладену до екрану осцилографа. На кальці, крім розгортки променя, необхідно нанести координатну сітку екрану.
Записати показання з ручок тимчасової розгортки і дільника напруги на передній панелі осцилографа.
Обробка результатів вимірювань
1. Для кожного датчика тиску (МП4-IV, ДДУ-20, ПДВ) розрахувати залежності тиску в функції від показань приладів. Для датчика МП4-IV - Р = f (U)
Якщо відома апріорна інформація про вид функціональної залежності, то коефіцієнти залежностей можуть бути розраховані за такими виразами:
1) лінійна залежність
2) квадратична залежність
3) ступенева залежність
Для кожного датчика визначити середньоквадратичне похибка градуювання:
Побудувати розраховані залежності Р = f (U) для Датч-ков ДДУ-20 і МП4-IV і P = f (t) для датчика ПДВ і нанести на них експериментальні точки з протоколу випробувань № 1.
2. Обробити протокол випробувань № 2.
Обчислити середнє значення з n вимірювань для кожного датчика
Знайти похибка окремих вимірювань:
Обчислити квадрати похибок окремих вимірі (Dyi) 2.
Якщо один вимір (наприклад, y5) різко відрізняється від ос-тальних вимірів за своїм значенням, то слід перевірити, чи не є воно промахом, для чого необхідно визначити величину
З табл. 5 максимально можливих значень. що виникають внаслідок статистичного розкиду, відповідних заданій надійності a, визначити величину.
Розрахувати кордону довірчого інтервалу:
Якщо величина похибки результату вимірів виявиться порівнянною з величиною похибки приладу, то в якості кордону довірчого інтервалу слід взяти величину
d - величина похибки приладу.
Оцінити відносну похибку результату серії вимірів:
Записати остаточний результат вимірювань у вигляді
3. Обробка результату вимірювання пульсуючого тиску.
За отриманою осциллограмме визначити амплітуду коливань тиску в вольтах, використовуючи координатну сітку екрану і показу-ня з ручки подільника напруги.
З градуювальної характеристики датчика тиску ДДУ-20 визначити амплітуду коливань тиску в кгс / см 2.
Використовуючи осциллограмму і шкалу тимчасової розгортки рассчи-тать частоту коливань тиску.
Крім графіків і таблиць в звіті необхідно мати схему дослідної установки.
1. Що таке абсолютне, надмірне і вакуумметрическое тиск, одиниці тиску, їх переклад.
2. Принцип роботи рідинних приладів тиску з видимим рівнем, їх застосування і пристрій.
3. Дати класифікацію чутливих пружних елементів при-борів тиску.
4. Конструктивні рішення, переваги і недоліки резистивних перетворювачів механічних величин.
5. Принцип роботи, конструктивні схеми приладів вимірювання тиску прямої дії.
6. Привести схему роботи манометра пружинного електричного типу МПЕ і МП4-IV.
7. На якому принципі влаштована робота індуктивних датчиків тиску типу ДДУ-20, ДД10, ДМИ? Схема роботи.
8. Пояснити будову та принцип роботи перетворювачів тиску вібростержневих.
9. Конструктивні схеми, переваги і недоліки дифманометрів типу ДМИ.
10. Привести схему і пояснити призначення вузлів стенду градуювання датчиків тиску.
11. Побудова градуювальних залежностей за результатами градуювання. Як визначається похибка градуювання за методом найменших квадратів?
12 Обробка результатів прямих вимірювань, обчислення промахів.
13. Особливості приладів для вимірювання швидкозмінних тисків, їх конструктивні схеми.
1. Касандрова О.Н. Лебедєв В.В. Обробка результатів наблю-дений, -М. наука, 1970. -104с.
2. Преображенський В.П. Теплотехнічні вимірювання та прилади. -М. Енергія, 1978. -704с.
3. Степнов М.Н. Статистичні методи обробки результатів механічних випробувань: Довідник. -М. Машинобудування, 1985. -232с.
4. Електричні вимірювання неелектричних величин: Учеб. посібник / А.М. Турігін, Л.В. Новицький, Е.С. Левшина і ін .; Під ред. Л.В.Новіцкого.-5-е изд. перераб. -Л. Енергія, 1975. -576с.