4. Контрольні запитання
4.1 Конструкція, принцип дії й клас точності манометрів типу МЭД.
4.2 Конструкція, принцип дії й клас точності ВП типу КСД3.
4.3 Який профіль кулачку зворотного зв'язку у манометра КСД3 і чому?
4.4 Які органи налагодження є у приладів МЭД і КСД3?
5. Опис лабораторного стенда
Лабораторна установка для перевірки працездатності манометрів описана в п.5 лабораторної роботи № 3 і показана на рис. 11.
Схема підключення ПП типу МЭД моделі 2365 до вторинного приладу типу КСД3 наведена на рис. 13.
Рис. 13 - Схема перевірки вимірювальної системи МЭД2365 - КСД3
6. Порядок виконання роботи
Вивчіть рекомендовану літературу, ознайомтесь з лабораторним стендом, підготуйте таблиці для запису результатів спостережень. Після дозволу викладача приступайте до роботи.
6.1 Підключіть МЭД до КСД3 згідно зі схемою підключення (рис. 13).
6.2 Включіть КСД3 у мережу ~220 В.
6.3 Плавно збільшуючи тиск у системі (прямий хід), обертанням ручки 11 напірного циліндра 1 (рис.11) точно установіть стрілку КСД3 на кожну оцифровану поділку його шкали, фіксуючи при цьому показання зразкового манометра 3.
6.4 Повторіть дії за п.6.3 при зворотному ході, плавно знижуючи ручкою 11 тиск у системі.
6.5 Після закінчення роботи виключіть всі прилади з мережі ~220 В.
7. Обробка результатів дослідів
7.1 Для кожної оцифрованої поділки шкали КСД3 розрахуйте значення абсолютної, приведеної погрішностей і варіації показань при прямому й зворотному ходах.
7.2 За отриманими результатами визначте клас точності дифтрансформаторної системи вимірювання тиску й порівняйте його з паспортним.
8. Оформлення звіту
8.1 На титульній стороні подвійного аркуша вкажіть П. І. Б. студента, групу, найменування лабораторної роботи й дату її виконання.
8.2 Коротко опишіть стенд, мету і порядок виконання роботи.
8.3 Наведіть результати спостережень і розрахунків (таблиці, формули) і зробіть висновки про працездатність даної системи вимірювання.
Л а б о р а т о р н а р о б о т а № 6
Вивчення тензометричної системи вимірювання
тиску типу «Сапфир-652ДИ»
1. Мета роботи - вивчення принципу дії, конструкції й перевірка працездатності тензометричної системи вимірювання тиску.
2. При виконанні лабораторної роботи студент повинен:
Знати: мету і зміст майбутньої роботи, порядок її виконання й основні теоретичні положення даної теми.
Вміти: користуватися вимірювальними приладами лабораторного стенда.
3. Загальні положення
Тензометричні безшкальні вимірювальні перетворювачі тиску в уніфікований струмовий вихідний сигнал серій «САФІР» і «Агат» (Україна), «Сапфир-652», «Сапфир 22Р» (Росія), та інші знайшли широке застосування в промисловості. Зазначені серії вимірювальних перетворювачів відрізняються конструктивними особливостями, але мають один принцип дії, який полягає в перетворенні тиску (розрідження, різниці тисків) у прогин мембрани, вимірюваний тензоперетворювачем з подальшим посиленням у вихідний уніфікований сигнал.
У комплект кожного перетворювача входить вимірювальний блок і блок живлення, що сполучає в собі функції нормування вихідного сигналу. Залежно від вимірюваного параметра блоки живлення випускаються з лінійною й квадратичною характеристикою.
Блоки живлення з лінійною характеристикою (БПЗ-24, 22БП-36 і ін.) застосовують при вимірюванні тиску, розрідження, рівня і т.д.
Блоки живлення із квадратичною характеристикою типу БИК-1 (блок добування кореня) застосовують при вимірюванні витрат методом змінного перепаду тиску (див. лабораторну роботу № 18). Блоки живлення залежно від модифікації допускають підключення від одного до шести відповідних вимірювальних блоків.
Вимірювальні блоки серій «Сапфир» мають наступні позначення вимірюваного параметра: ДА – абсолютного тиску; ДИ – надлишкового тиску; ДІВ – тиску-розрідження; ДД – різниці тисків; ДГ – гідростатичного тиску (застосовуваного для вимірювання рівня рідин). Кожний з них має низку модифікацій, що відрізняються діапазоном вимірювання, класом точності, виконанням і т.д.
На рис. 14 наведена принципова схема вимірювального блоку «Сапфир-652».
Рис. 14 - Схема вимірювального блоку «Сапфир-652ДИ»
Чутливий елемент являє собою пластину 1 мембранного тензомодуля з монокристалічного сафіру із кремнієвими плівковими резисторами 2, включеними в чотири плеча мостової схеми. Тензомодуль закріплено на основі 3 і відділено від вимірюваного середовища двома розподільними мембранами 4 і 5. Замкнені порожнини між тензомодулем і мембранами заповнені полиметилсилоксановою рідиною 6 для «м’якої» передачі зусилля прогину мембран 4, 5 на чутливий елемент.
В «плюсову» камеру подають вимірюваний тиск Р1, а у «мінусову» камеру – Р2, коли застосовують вимірювальний блок «Сапфир-652ДД». При цьому «мінусова» камера вимірювальних блоків «Сапфир-652ДИ (ДІВ)» з'єднується з атмосферою, у «Сапфир-652ДА» – вакуумована й герметизована.
Вимірювана різниця тисків Р1 – Р2 впливає на тензомодуль з боку «плюсової» камери через мемрани 4,5 і рідину 6. Це приводить до прогину мембрани 1 і відповідного розбалансу тензомоста 2. Електричний сигнал з тензомодуля передається з порожнини робочого тиску у вбудований електронний пристрій 7 по проводах крізь гермовивід 8. Вбудований електронний пристрій 7 змонтований на двох платах з використання спеціалізованої мікросхеми попереднього посилення й нормалізації електричного сигналу від тензомодуля. Тут же є два потенціометри – коректори діапазону й нуля вихідного сигналу, використовувані при налагодженні.
У комплекті з вимірювальним блоком типу «Сапфир-652ДИ» працює блок живлення й захисту типу БПЗ-24, який забезпечує живленням первинного перетворювача, формування вихідного сигналу 0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА, а також обмеженням струму у вимірювальних ланцюгах для запобігання іскріння (вибухобезпечне виконання).