Измерение температуры манометрическим термометром.
ПМ.01 «Контроль и метрологическое обеспечение средств и систем автоматизации».
МДК.01.01. «Технология формирования систем автоматического управления типовых технологических процессов, средств измерений, несложных мехатронных устройств и систем».
Специальность: 15.02.07 «Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)»
Специальность | Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) |
Дисциплина | Контроль и метрологическое обеспечение средств и систем автоматизации |
Тема | Методы и средства измерений технологических параметров. |
Лабораторная работа № 1 | Измерение температуры манометрическим термометром |
Время выполнения | 2 часа |
ЛАБОРАТОРНАЯРАБОТА № 1
Измерение температуры манометрическим термометром.
Цель работы:
1. Научиться собирать измерительную цепь с манометрическим термометром.
2. Исследовать работу манометрического термометра.
3. Экспериментально установить зависимость температуры в печи от времени нагрева.
Приборы и оборудование:
№ п/п | Шифр | Наименование | Количество |
Блок питания постоянного напряжения ±15 В | |||
Усилитель мощности | |||
Модель печи с манометрическим термометром | |||
Генератор переменных величин (задатчик) | |||
Перемычки |
ВНИМАТЕЛЬНО изучите содержание и порядок проведения лабораторной работы и
безопасные приемы ее выполнения:
1) при сборке экспериментальной установки используйте соединительные провода с наконечниками, входящими в комплект оборудования;
2) собранную электрическую схему включать по напряжение ТОЛЬКО ПОСЛЕ проверки ее преподавателем или лаборантом;
3) источник тока в электрической цепи подключайте в последнюю очередь;
4) НЕ ДОПУСКАЙТЕ предельных нагрузок измерительных приборов;
5) по окончании работы отключите источник электропитания, после этого разберите измерительную цепь.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Манометрические термометры
1) Назначение: манометрические термометры предназначены для напрерывного местного и дистанционного измерения температуры жидких и газообразных сред в стационарных условиях.
2) Устройство манометрического термометра показано на рисунке 1 и состоит из термобаллона 1, капиллярной трубки 2 и манометрической части. Термобаллон, капилляр и одновитковая трубчатая пружина 3 образуют единую замкнутую систему, заполненную рабочим веществом. В качестве рабочего вещества обычно используется газ или жидкость. В соответствии с этим различают газовые и жидкостные манометрические термометры. Один конец трубчатой пружины жестко соединен с держателем, укрепленным в корпусе прибора. Свободный конец пружины закрыт пробкой и запаян. Свободный конец пружины поводком 5 связан с передаточным механизмом, состоящим из зубчатого сектора 4 и сцепленной с ним шестерней 6, на оси которой закреплена стрелка.
3) Принцип действия: под действием увеличения давления трубчатая пружина распрямляется, свободный её конец перемещается и тянет за собой поводок, который через передаточный механизм вызывает перемещение стрелки по шкале прибора. Термобаллон манометрического термометра обычно изготавливают из нержавеющей стали, а капилляр – из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0,15 до 0.5 мм. В зависимости от условий применения прибора длина капиллярной трубки может быть различной (до 60 м).
4) Применение: манометрические термометры нашли широкое применение в промышленности. Они просты в эксплуатации, взрыво- и пожаробезопасны. Нельзя нагревать манометрический термометр-выше предельной температуры, до которой он рассчитан.
Рис. 1. Схема устройства
манометрического термометра
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
1) Соберите измерительную цепь из оборудования согласно рисунка 2.
Рисунок 2.
1 – блок питания ±15 В; 2 – генератор переменных величин; 3 – усилитель мощности; 4 – модель печи с манометрическим термометром.
Внимание!!! Не включать стенд без разрешения преподавателя или лаборанта.
2) Переключите на задатчике тумблер в положение S1=0, регулятор установите в
интервале 0...10 В.
3) Включите питание стенда.
4) Включите блок питания ±15 В.
5) На задатчике установите напряжение 7 или 8, или 9 В (точно узнать у преподавателя или лаборанта).
6) Засеките время, за которое печь прогреется до 50 °С. Запишите значение времени в таблицу 1.
7) Измерьте температуру в печи через каждые 2 минуты (10 измерений), результат запишите в таблицу 1.
Результаты измерений Таблица 1
№ измерения | Uвх, В | Т, мин | t, °С |
8) Выключите блок питания ±15 В.
9) Отключите питание на стенде.
10) Разберите измерительную цепь.
11) Постройте график зависимости температуры в печи от времени нагрева t=f(Т).
12) Сделать выводы по работе.
Вопросы для самоконтроля:
1) Объясните принцип действия манометрических термометров.
2) Приведите примеры использования манометрических термометров на промышленных объектах.
3) Почему у газовых и жидкостных манометрических термометров шкалы равномерные?
4) Для измерения температуры, каких сред предназначены манометрические термометры?
5) Назовите достоинства и недостатки манометрических термометров.
Литература:
ГОСТ 16920 – 93 «Термометры и преобразователи температуры манометрические». Общие технические требования и методы испытаний. Переиздание: июнь 2002 г.