Проверка на калибриране на логометър, платформа за съдържание
Министерство на образованието и науката на България
Федерална агенция за образование
Саратовски държавен технически университет
ПРОВЕРЕТЕ КАЛИБРИРАНЕТО НА ЛОГОМЕТЪРА
по курса „Системи за управление
за студенти от специалности 240801.65, 240302.65, 240502.65, 240100.62
по курса "Управление на технически системи"
за студенти от специалност 260601.65
по курса "Автоматизация на технологичните процеси"
за студенти от специалност 260901.65
Саратов 2009 Лаборатория 3
ПРОВЕРЕТЕ КАЛИБРИРАНЕТО НА ЛОГОМЕТЪРА
Цел на работата:Да се запознаят с принципа на работа и устройството на съотношението, техниката за проверка на градуирането на скалата на съотношението, предназначено за измерване на температура.
1 Принцип на действие на съотношението и измерване на температурата
Едно от най-разпространените вторични устройства, които работят заедно със съпротивителен термометър, е магнитоелектрическият коефициент, който принадлежи към групата на техническите устройства.
Принципната схема на съотношението е показана на фиг.1. Между полюсите на постоянния магнит се движат еднакви кръстосани рамки R1 и R2, изработени от тънка медна жица, здраво закрепени една към друга и към стрелката на устройството. Токът се отвежда към рамките чрез винтови пружини с много малък противодействащ момент. Тези пружини гарантират, че стрелката се връща в първоначалното си положение, когато източникът на захранване е изключен.
Въздушната междина между полюсите и сърцевините е неравномерна, така че магнитната индукция се променя. Най-високата стойност на магнитната индукция е в средата на полюсните накрайници, най-ниската е по ръба.
Измервателната верига на съотношението се състоиот паралелни вериги, захранвани от един източник. Една от веригите включва топлинното съпротивление Rt със съпротивлението Rn на свързващите проводници и рамката R2. Втората верига включва рамка R1 и постоянно съпротивление R. Токове I1 и I2 протичат през рамки R1 и R2, образувайки свои собствени магнитни полета, които, взаимодействайки с полето на постоянен магнит, създават въртящи моменти M1 и M2, насочени един към друг. Движещата се система е в равновесие, ако моментите на контурите, дължащи се на токовете I1 и I2, са равни. Ако съпротивленията на двете вериги са еднакви, т.е. R2+Rt+Rn=R1+R, тогава I1=I2 и движещата се система ще заеме позиция, симетрична по отношение на полюсните накрайници. Увеличаването на Rt с повишаване на температурата ще доведе до намаляване на I2 и въртящия момент M2. В резултат на това балансът се нарушава и движещата се система се завърта по посока на часовниковата стрелка, рамката R2 преминава в зоната на по-голяма, а рамката R1 - в зоната на по-ниска магнитна индукция. Новото равновесие на движещата се система ще дойде в положение, при което въртящите моменти на рамките са равни. Ъгълът на въртене на подвижната система на съотношението зависи от съотношението на съпротивленията на рамковите вериги
= (1)
При постоянни съпротивления R1, R2, Rn, R ъгълът на завъртане на стрелката на съотношението зависи само от стойността на съпротивлението Rt. За измерване на температурата скалата на съотношението, работещо заедно с топлинно съпротивление, се калибрира в температурни единици.
2. Принципна електрическа схема на коефициент L - 64.
Принципната схема на съотношението L - 64 е показана на фиг.2. Рамките на съотношението R'p и R'p са свързани последователно към диагонала на моста, съставен от постоянни резистори R1, R2, R3, R6, изработени от манганинова жица, която има нисък температурен коефициент на електрическо съпротивление, исъщо съпротивителния термометър Rt и съпротивленията R'n и R''n на свързващите проводници, които включват балансиращи намотки, навити с манганинова жица.
Резисторът R4 служи за промяна на ъгъла на отклонение на подвижната система, а съпротивлението R5 е направено от медна жица и служи за температурна компенсация. Резисторът R1 е избран така, че мостът да е в равновесие със съпротивлението на термометъра Rt, съответстващо на температурната стойност в средата на скалата на инструмента. В същото време, поради равенството на потенциалите на върховете на мостаaиb, спадът на напрежението върху резисторите R2 и R3 и силите на тока I1 и I2 в R'p и R''p са равни и двете рамки са разположени в магнитното поле симетрично спрямо оста на полюсните накрайници. В случай на промяна на Rt, балансът на токовете I1 и I2 се нарушава и контурите започват да се движат и да се движат, докато настъпи ново равновесно състояние.
Регулирането на съпротивлението на свързващите проводници към изчислената стойност се извършва отделно за всеки проводник. Изчисленото съпротивление за проводника е посочено на циферблата на устройството (5 или 15 ома, т.е. 2,5 или 7,5 ома за всеки проводник).
При проверка на правилното напасване на R'n и R''n вместо Rt се включва еквивалентното съпротивление Re. В този случай, когато захранването е включено, стрелката на съотношението трябва да бъде поставена на контролната маркировка, отбелязана в средата на скалата на съотношението (червена маркировка).
1.Метод за изпитване на съотношение.
Основното устройство по отношение на съотношението е термосъпротивлението, чийто изходен сигнал е промяна на съпротивлението.
Проверката на показанията на съотношението се свежда до сравняване на показанията му с показанията на таблицата, когато съществуващо съпротивление е свързано към входа на устройството. Промяната в съпротивлението се симулира от магазинасъпротивление в съответствие с таблицата за калибриране.
2.Настройващо устройство за тестване на съотношението.
Инсталацията за проверка на градуирането на логометър включва: щит, върху който е монтиран логометър тип L-64 с граница на измерване 0 С, стойност на деление 2С, клас на точност 1,5, източник на захранване (входно напрежение 220 V AC, изход - стабилизирано напрежение 5 V DC), ключове V1, V2, V3, съпротивителна кутия MOD - 49 клас на точност 0,05.
С помощта на съпротивителна кутия се извършва точна имитация на работата на термично съпротивление, което има стандартна градуировка № 23.
3.Оценка на точността на измерване.
Точността на проверката на логометъра зависи от точността на възпроизвеждане на стандартното калибриране на термичното съпротивление, т.е. грешката при подаване на съпротивление към входа на логометъра, както и от точността на вземане на показания от оператора (паралакс грешка).
Най-голямата грешка възниква при възпроизвеждане на по-малки съпротивления (в случая 53 ома). Клас на точност на съпротивителния пълнител 0,05. Грешката на възпроизвеждане на топлосъпротивителната характеристика в точка 0С (R=53 Ohm) е равна на:
Според калибровъчната характеристика, промяна на температурата с 2C съответства на промяна на съпротивлението с 0,452 Ohm. Грешката, изразена в градуси, е равна на:
Паралакс грешка възниква, ако например в най-честия случай операторът е позициониран срещу центъра на инструмента, докато показалецът е на ръба на скалата.
Грешката на паралакса за скала, отпечатана върху цилиндрична повърхност, е:
(2)
където: h \u003d 2 mm - разстоянието от стрелката до циферблата,
a \u003d 120 mm - хорда, съответстваща на частта от кръга, върху която е приложена скалата,
r=150 mm - радиусът на обиколката на участъка от цилиндричната повърхност, върху който е нанесен мащабът,
l \u003d 250 mm - разстоянието от очите на наблюдателя до скалата.
Замествайки числови стойности във формула (3), получаваме грешката на оператора за горния случай:
Делението на скалата на логометъра е 2,5 mm и съответства на делението 2C. Грешката на паралакса в единици на измерената стойност е:
Ако окото на наблюдателя е срещу центъра на скалата на устройството и стрелката се премести до една четвърт от скалата, тогава грешката на измерване от паралакса ще бъде 0,48C.
Сравнявайки грешката, въведена от инструмента за проверка (съпротивителна кутия) и грешката, въведена от оператора, когато той е в грешна позиция по време на измерванията, можем да заключим, че субективната грешка е няколко пъти по-голяма от грешката на инструмента за проверка.
За да се елиминират грешките на паралакса, всяко измерване трябва да се извършва с нормална зрителна линия спрямо скалата на инструмента. Това е особено важно да се спазва при работа с инструменти, чиято скала е отпечатана върху цилиндрична повърхност.
1. Следвайте реда на устройствата.
2. В случай на откриване на неизправност на устройствата, поставете превключвателите в положение „Включено“ и докладвайте на учителя.
3. Не правете никакви ремонти.
4. Не докосвайте части от устройства и терминали, разположени зад стойката.
5. Уверете се, че стойката е заземена.
Ред на измерване
Проверете калибрирането на съотношението L-64, като използвате кутия за съпротивление съгласно таблица 1 от стандартно калибриране № 23 за термично съпротивление.