Запитання до самоконтролю
4.1) В чому полягає принцип дії пружинного манометра ?
4.2) В чому полягає принцип дії вантажопоршневого манометра ?
4.3) Які правила роботи з вантажопоршневим манометром ?
4.4) Як проводиться повірка робочого манометра за допомогою вантажопоршневого манометра ?
4.5) Які позначення наносяться на циферблат манометра?
4.6) Як проводиться повірка робочого манометра за допомогою взірцевого пружинного манометра.
Лабораторна робота № 5
5 Вивчення принципу дії, будови і методики повірки біметалічних і манометричних термометрів
Мета заняття: ознайомитись з принципом дії і будови біметалічних і манометричних термометрів. Набути практичних навиків роботи з приладами. Виконати повірку біметалічного і манометричного термометрів, здійснити оцінку експериментальним шляхом його додаткової похибки.
Прилади і обладнання: біметалічні і манометричні термометри.
Тривалість: 2 год.
Основні теоретичні положення необхідні для виконання роботи. Опис засобів
вимірювання, які застосовуються в роботі
Біметалічні і манометричні термометри призначені для вимірювання температури від мінус 70 до 600 0С в стаціонарних промислових і технічних установках, а також на інших об’єктах, в тому числі на АЕС. Дані прилади набули широкого поширення з точки зору надійності, простоти конструкції і вибухобезпеки [16].
Біметалічні термометри
Термометр складається з термобалону і показуючої прис-тавки. Термобалон, в свою чергу, складається з трубки, в якій розміщена біметалічна пружина, яка розрахована на певний діапазон вимірювання температури. До пружини приварена вісь, яка має можливість обертатися на двох опорах під час розкручуванні (скручуванні) пружини, коли змінюється температура вимірюваного середовища (рис. 5.1). Обертання передається на стрілку, яка вказує на оцифрованій шкалі значення температури.
Манометричні термометри
Манометричний термометр (рис. 5.2) складається з термобалона, капілярної трубки і манометричної частини. Вся система приладу (термобалон, капілярна трубка, манометрична пружина) заповнена робочою речовиною.
Термобалон (рис. 5.3) встановлюється в зоні вимірювання температури. Під час нагрівання термобалону, тиск робочої речовини всередині замкнутої системи зростає. Зростання тиску сприймається манометричною трубкою (пружиною), переміщення вільного кінця якої за допомогою передавального механізму приводить до зміни положення стрілки приладу.
а-плоска спіраль; б-циліндрична спіраль
Рисунок 5 . 1 – Схема (зліва) і конструктивні форми
(Справа) біметалічного термометра
1-термобалон; 2-з’єднувальна трубка; 3-капіляр;
4-шестерня;5-пружина; 6-тяга; 7-зубчатий сектор;
8-тримач
Рисунок 5. 2 – Принципова схема манометричного
Термометра
1-термобалон; 2-капіляр; 3-з’єднувальна трубка;
4-перехідна втулка; 5-гнучка перехідна трубка
Рисунок 5. 3 – Балон манометричного термометра
Термобалон в більшості випадків виготовляють із корозійностійкої сталі, а капіляр – із мідної або стальної трубки з внутрішнім діаметром 0,15-0,5 мм. В залежності від призначення приладу довжина капілярної трубки, як правило відповідає одному з чисел нижче вказаного ряду: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 м.
Переваги біметалічних манометричних термометрів: простота будови, надійність в роботі, вибухо- і пожежобезпечність (під час відсутності електроприводу діаграми), порівняно великий діапазон вимірюваних температур: від мінус 150 до плюс 600 0С.
До недоліків приладів слід віднести недостатньо велику точність вимірювання (клас точності приладів: 1,0; 1,5; 2,5; 4,0, наведені похибки в 0С для стандартних діапазонів механічних термометрів наведено у додатку Ж) і значну інерційність (півхвилини і більше).
Повіркою називається операція порівняння показів засобів вимірювання із взірцевими засобами з метою визначення їх похибок або поправок для їх показів [17].
Лабораторна установка для проведення повірки біметалічного (манометричного) термометра зображена на рис. 5.4. Установка складається із посудини 4 з водою 3, в яку занурений термобалон біметалічного (манометричного) термометра 1, а також взірцевий ртутний (електронний) термометр 2. Для нагрівання води застосовується підігрівний пристрій 5, який живиться від електричної мережі. Охолодження води в посудині 4 здійснюється шляхом подачі холодної води від водопровідної мережі 6 із одночасним зливом рідини через кран 7 в посудину 8. Визначення похибки проводиться методом порівняння із взірцевим термометром за 5-ти значеннями температури рівномірно розподілених за шкалою включаючи нижню і верхню границю вимірювання. Термобалон повірюваного біметалічного (манометричного) термометра розміщується в посудині на однаковій глибині із взірцевим термометром.