- •Міністерство освіти і науки україни національний університет харчових технологій метрологія, технологічні вимірювання та прилади
- •До виконання лабораторних робіт
- •Київ нухт 2010
- •Лабораторна робота № 1-т-р вимірювання тиску. Перетворювачі надлишкового тиску sitrans р серії z та zd
- •1.Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Теоретичні відомості
- •3.1. Тиск. Основні поняття. Одиниці вимірювання тиску
- •3.2. Класифікація манометрів по виду вимірюваного тиску
- •3.3. Принцип дії вимірювального перетворювача надлишкового
- •3.3.1. Загальна теорія та конструкція тензометричних перетворювачів.
- •3.3.2. Загальна структурна схема та конструкція перетворювача
- •3.3.3. Загальна структурна схема та конструкція перетворювача
- •Основні технічні та метрологічні характеристики Sitrans p zd та z:
- •3.3.4. Цифровий реєстратор Sirec ds.
- •4. Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи.
- •6. Обробка результатів вимірювання.
- •Лабораторна робота № 2-т-дм деформаційні манометри
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальна теорія деформаційних та вагопоршневих манометрів
- •3.1. Деформаційні манометри
- •3.3. Диференціально-трансформаторні вимірювачі тиску.
- •3.4. Електроконтактний манометр типу екм
- •3.5. Пневмоелектричні перетворювачі.
- •3.6. Вагопоршневі манометри .
- •4. Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи
- •5.2. Перевірення трубчастого манометра з дтп у комплекті з рм1.
- •5.3. Перевірення електроконтактного мановакуумметра екмв.
- •6. Обробка результатів вимірювань
- •Лабораторна робота № 3 –т- ds вимірювання різниці тисків. Перетворювач диференціального тиску sitrans р ds III
- •1.Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальні теоретичні відомості.
- •3.1.Класифікація манометрів за принципом дії.
- •3.2. Рідинні манометри та дифманометри
- •3.3. Електропневматичний перетворювач та електричні манометри опору
- •3.4. Перетворювач Sitrans p ds III
- •3.5. Загальна методика вимірювання тиску
- •Властивості ланцюгу передачі тиску.
- •4. Методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання перевірення.
- •6. Обробка результатів вимірювань
- •Лабораторна робота № 4 - t – tf2 термометри опору. Перетворювач “ sitrans tf2 ”
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальні теоретичні відомості про термометри опору
- •3.2. Теоретичні відомості про перетворювач Sitrans tf2
- •4. Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи.
- •6. Порядок обробки результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5 - t – то 2/3 дослідження підключення термометрів опору до вторинних приладів за схемами в два та три проводи
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальна теорія мостових схем
- •3.2. Нормувальні перетворювачі для термометрів опору
- •3.3. Двоканальний мікропроцесорний вимірювач трм 200 Призначення:
- •Основні функціональні характеристики:
- •Технічні характеристики:
- •4. Опис лабораторної установки та перелік приладів лабораторного стенду
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Порядок обробки результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •Контактні термоелектричні перетворювачі (термопари)
- •3.2. Компенсаційний метод вимірювання терс термопари.
- •3.3.Термоелектричний перетворювач “Ni - Cr/Ni ” з вимірювальним перетворювачем “sitrans tk/tk – h”
- •3.4.Манометричні термометри (мт)
- •4.Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Порядок обробки результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 7 -т – л - д логометр та автоматичний реєструвальний прилад диск-250
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.3Агальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальна теорія приладів магнітоелектричної системи
- •3.2. Будова та робота мілівольтметра
- •3.3. Будова та робота промислового логометра
- •3.4. Принцип дії та склад приладу реєстрації вимірювань диск-250
- •4.Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Обробка результатів вимірювання.
- •Лабораторна робота № 8- р - lu ультразвукові рівнеміри “probe lu” та “Multi Ranger 100 “
- •1.Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальні поняття про ультразвук та його випромінювання
- •3.2 Загальна структурна схема ультразвукових рівнемірів (ехолотів)
- •3.3. Ультразвуковий рівнемір MultiRanger 100 з сенсором xrs – 10.
- •3.4. Ультразвуковий рівнемір Sitrans Probe lu
- •4.Методика і завдання до лабораторної роботи
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Обробка результатів вимірювань.
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Радіохвильові методи вимірювання рівня
- •3.2.Радарний рівнемір sitrans lr 200
- •Особливі ознаки lr 200:
- •4.Методика і завдання до лабораторної роботи
- •5.Порядок виконання роботи
- •6. Обробка результатів вимірювань.
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Ємнісний метод вимірювання рівня.
- •3.1. Ємнісний рівнемір Sitrans lc 300
- •3.3. Електричні сигналізатори рівня
- •4. Завдання та методика до виконання роботи
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Обробка результатів вимірювань.
- •Контрольні питання.
- •Лабораторна робота № 11 – p/г – гп
- •1.Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Основні поняття про густину речовини і методи її вимірювання
- •3.2. Гідростатичний принцип вимірювання густини та рівня речовин
- •3.2.1 Гідростатичні рівнеміри та густиноміри.
- •3.2.2. П’єзометричні рівнеміри та густиноміри.
- •3.3. Перетворювач пнемо-електричний пте-4
- •Принцип роботи.
- •3.4. Перетворювачі тиску типу kpt-c.
- •Конструкція і робота крт-с
- •4. Методика виконання лабораторної роботи
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Обробка результатів вимірювань.
- •Лабораторна робота № 12 - в - fм магніто-індукційний витратомір sitrans fm mag 6000
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальні відомості про вимірювання витрати та кількості речовини
- •3.2. Загальна теорія магніто-індукційного методу вимірювання витрати
- •3.3. Призначення, склад та структурна схема Sitrans fm mag 6000.
- •Основні функції та технічні характеристики.
- •3.4. Принцип дії водоміра схвк-1,5
- •4. Методика виконання лабораторної роботи
- •Опис лабораторної установки та перелік приладів
- •6. Порядок проведення перевірення mag 6000
- •Контрольні запитання.
- •Лабораторна робота № 13 - b - c принципи вимірювання витрати та маси сипких матеріалів і визначення класу точності зв
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •3.1.Принципи та методи вимірювання витрати і маси сипких матеріалів.
- •3.2. За принципом дії вимірювальні перетворювачі маси
- •3.3.Принцип дії магнітопружного ваговимірювального пристрою.
- •3.3.1. Структурна схема магнітопружного пристрою
- •3.3.3. Вторинний пристрій та робота його складових.
- •3.4. Загальна методика проведення метрологічної атестації зв
- •4. Опис лабораторної установки
- •5. Методика метрологічної атестації засобів вимірювання (пристрою для вимірювання ваги).
- •5.1. Умови проведення атестації
- •5.2. Операції та засоби атестації.
- •5.3. Перевірення працездатності пристрою
- •5.4. Визначення основної похибки в нормальних умовах
- •5.5. Обробка результатів вимірювань
- •5.6. Висновок
- •6. Оформлення графіків
- •Лабораторна робота № 14- b - р витратоміри змінного та постійного перепаду тиску (ротаметр f va Trogflux)
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальні теоретичні відомості про витратоміри змінного та постійного перепаду тиску
- •3.1. Метод змінного перепаду тиску.
- •3.3. Комбіновані дросельні перетворювачі.
- •3.4. Призначення та конструкція витратоміра Sitrans f va Trogflux
- •3.5. Призначення та конструкція витратоміра рм1
- •4. Методика виконання лабораторної роботи
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Опрацювання результатів проведених спостережень.
- •Контрольні запитання.
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Основні теоретичні відомості
- •3.2. Витратомір – густиномір Sitrans fc Massflo фірми «Siemens»
- •3.3. Вимірювальний мікропроцесорний перетворювач mass 6000 витратоміра Sitrans fc Massflo
- •4. Перелік приладів лабораторного стенду
- •5. Опис лабораторної установки
- •6. Порядок проведення перевірення mass 6000 по водоміру схвк—1,5
- •7. Опрацювання результатів проведених спостережень.
- •Контрольні запитання.
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Вологість та методи її вимірювання.
- •3.2. Ввимірювання вологості твердих та сипких матеріалів
- •3.4.Психрометричний метод вимірювання вологості в газових середовищах
- •3.4.1. Структурна схема первинного вимірювального
- •3.4.2. Електрична схема вторинного приладу автоматичного психрометра
- •3.4.3. Структурна схема та основні технічні характеристики вимірювача-регулятора «овен мпр51 щ4»
- •4. Перелік приладів і обладнання та їх технічна характеристика
- •5. Опис установки
- •6. Порядок виконання роботи
- •7. Обробка результатів вимірювання
- •Лабораторна робота № 17 – а. Аналізатори складу рідин та газів. Промисловий рН-метр pH -101п
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальна теорія
- •3.1. Класифікація та коротка характеристика аналізаторів складу рідин
- •3.2. Класифікація та коротка характеристика газоаналізаторів
- •3.3. Потенціометричний метод аналізу складу рідин.
- •3.4. Промисловий рН-метр фірми «Діліс»
- •Бвс виконує функції:
- •Бувс виконує функції:
- •3.5. Промисловий газоаналізатор «окси-5м»
- •4. Методика виконання лабораторної роботи та прилади
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Порядок обробки результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Література
3.2. Теоретичні відомості про перетворювач Sitrans tf2
Конфігуруємий Sitrans TF2 (рис. 2 та 3) - це компактний вимірювальний
перетворювач температури з цифровим дисплеєм та термометром опору Pt100. Призначення приладу - індикація та контроль температури, що вимірюється на технологічній лінії за місцем, а також дистанційна передача сигналу вимірювальної інформації на відстань.
Вимірювальний перетворювач температури Sitrans TF2 (рис.2) об’єднує три компоненти в одному приладі: ■ термометр опору Pt100 в захисній трубці із нержавіючої сталі; ■ корпус із нержавіючої сталі з високим класом захисту; ■ вбудований та конфігуруємий за допомогою трьох клавіш мікропроцесорний вимірювальний перетворювач з рідинно-кришталевим дисплеєм (РКД). Випускаються осьова та радіальна конструкції TF2.
Сфера використовування Sitrans TF2 – це технологічні процеси в таких галузях як: ■ хімічна промисловість; ■ енергетика; ■ централізоване теплопостачання; ■ водопостачання; ■ очищення стічної води; ■ харчова промисловість; ■ металургія; ■ виробництво цементу; ■ формакологія; ■ біотехнологія. Переваги приладу:
■ висока точність вимірювання та індикація з дозволяючою властивістю 1/100 °C в усьому діапазоні вимірювання; ■ конфігуруємі діпазони вимірюван-ня в межах від -50 до +200°C; ■ сигнализація ( +/-) про перевищення заданого межового значення температури на РКД, а також за допомогою червоного світло діоду (рис.3).
Рис.1 Рис. 2 Рис. 3
Конструкція:
Корпус Sitrans TF2 (рис.2) виготовлений із інструментальної сталі (Ø 80 мм) та оснащений захисним склом. В захисну трубу із інструментальної сталі з різьбовим з’єднанням вмонтований температурний датчик Pt100. За рахунок використовування інструментальної сталі при виготовлені захисних труб досягається висока хімічна стійкість, яка визначає високу степінь захисту температурного датчика від впливу вимірюваного за температурою середовища. У стандартному виконанні довжина захисної труби складає 170 мм або 260 мм. На зворотній стороні корпуса разташовані клеми для підключення
живлення за рахунок струмового ланцюга (петлі) 4...20 мA. Підключення
здійснюється через рознім в відповідності з EN 175301-803A.
На передній стороні корпуса знаходиться п’ятирозрядний дисплей під скляною кришкою. Під дисплеєм разташовані три клавіші конфігурування SITRANS TF2. Над дисплеєм розташовані один зелений та один червоний світлодіоди для індикації стану приладу.
Принцип роботи:
Вимірювальний перетворювач TF2 (рис.4) можна разділити на наступні функціональні блоки і окремі функції:
■Вхід: • RTD – термометр опору Pt100; • Iк – стабілізоване джерело струму; • A/D – аналого-цифровий перетворювач.
■Мікроконтролер: • EEPROM – перепрограмуємий запам’ятовуючий пристрій для всіх параметрів;
• μС – функції обчислення та контролю мікроконтролера.
Рис.4
■Вихід: D/A – цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП);
• U/I – перетворювач напруги в струм, який живиться від стабілізованого
джерела каліброваної напруги Uк та перетворює напругу ЦАП в
уніфікований вихідний сигнал по струму (4…20 мА);
• EMV – вихідний каскад з захисними компонентами, який об’єднує струм живлення з уніфікованим вихідним сигналом по струму;
• UН –джерело живлення постійного стуму в межах +12 В - +36В;
• IА – уніфікований вихідний сигнал по струму (він же струм споживання).
■Керування та індикації:
• 3 клавіші – конфігурування параметрів перетворювача;
• LCD – індикація вимірюваних величин з одиницями вимірювання (РКД);
Зелений світлодіод – індикація нормального режиму роботи;
Червоний світлодіод – індикація повідомлень про помилки та при виході параметру за встановлені межі.
Первинний вимірювальний перетворювач RTD (Pt100) (рис.4), що
знаходиться в об’єкті, отримує живлення від стабілізованого джерела струму ІК. Спад напруги на датчику відповідає вимірюваній температурі. Аналого-цифровий перетворювач (A/D) перетворює спад напруги у цифровий сигнал. В мікроконтролері (μС) відбувається лінеаризація сигналу у цифровій формі і відтворюється у цій формі у відповідності з необхідними даними (наприклад, вибраною одиницею вимірювання або необхідному діапазону), що запрограмовані заздалегідь та зберігаються в енергонезалежній постійній пам’яті EEPROM, яка дозволяє перепрограмування.
Основною перевагою перетворювача Sitrans TF2 є схема живлення в два проводи, в якій виконано об’єднання ланцюга живлення перетворювача з одночасним передаванням по ньому сигналу вимірювальної інформації - вихідного уніфікованого аналогового сигналу по струму в межах 4…20 мА, який відповідає значенню вимірюваної температури. Тобто, при налаштованому початковому значенні вимірюваної температури, схема перетворювача споживає струм 4 мА напругою постійного струмі в межах 12…30В. В кінці діапазону – перетворювач споживає струм 20 мА при тих же
межах напруги живлення.
Для передавання інформації про значення вимірюваної температури немає необхідності в додаткових лініях зв’язку. Для отримання цієї інформації достатньо в ланцюг підведення живлення в два проводи, ввімкнути опір навантаження величиною R500 Ом (рис.5) та отримати на ньому, на необхідній відстані від місця вимірювання, спад напруги, який маже бути використаний, наприклад, для перетворення в аналого-цифровому перетворювачі (АЦП) мікропроцесорного контролера системи керування технологічним процесом.
Рис.5. Схема підключення TF2 до двопроводової лінії живлення.
■Технічні характеристики TF2:
Вхід: вимірювана величина – температура в діапазоні від -50…+200°C.
Вихід: уніфікований сигнал 4…20 мА по дротам живлення.
Нижня (мінімум) - 3,6 мА та верхня межа стуму (максимум) - 23 мА.
Вихід захищений: від от невірного під’єднання джерела живлення за полярністю, від перевищення напруги живлення та від короткого замикання.
Максимальний опір навантаження: U- 12V / 0,023A.
Характеристика перетворення – прямо пропорційна вимірюваній температурі.
■Нормовані метрологічні характеристики:
• Абсолютна похибка при температурі навколишнього середовища в межах
(23±5) °C складає: < ±(0,45°C + 0,2% від верхньої межі налаштованого
діапазону вимірювань).
• Час одного циклу вимірювання ≤100 мс.
• Додаткова похибка від зміни температури навколишнього середовища: < ± 0,15% від верхньої межі налаштованого діапазону вимірювань на кожні 10°C.
• Додаткова похибка від впливу вібрацій в усіх напрямках:<±0,05%/g до 500Гц
• Додаткова похибка від впливу нестабільності джерела живлення на кожний
вольт зміни напруги: <±0,01% від верхньої межі налаштованого діапазону
вимірювань.
■Умови використовування:
• Температура навколишнього середовища, в межах: -25...+85°C.
• Рекомендований діапазон температур, в межах: -10…+70°C.