- •Сборник лабораторных работ
- •Часть I
- •1. Цель и содержание лабораторного практикума
- •2. Правила техники безопасности
- •3. Лабораторная работа «исследование характеристик пирометрического милливольтметра»
- •3.1 Цель и содержание работы
- •3.2 Краткие теоретические сведения
- •3.3 Описание лабораторной установки
- •3.5. Составить отчет по следующей форме:
- •3.6. Контрольные вопросы
- •4. Лабораторная работа исследование характеристик автоматического потенциометра
- •4.1. Цель и содержание работы
- •4.2. Краткие теоретические сведения
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок и методика выполнения работы
- •4.5. Составить отчет о работе.
- •4.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа "исследование характеристики и поверка автоматического моста"
- •5.1. Цель и содержание работы
- •5.2. Теоретические сведения
- •5.3. Описание лабораторной установки
- •5.4. Порядок и методика выполнения работы
- •5.5. Составить отчет по работе.
- •5.6. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа «исследование характеристик и режимов работы логометра»
- •6.1. Цель и содержание работы
- •6.2. Теоретические сведения
- •6.3. Описание лабораторной установки
- •6.4. Порядок и методика выполнения работ
- •6.5. Оформить отчет о работе
- •6.6. Контрольные вопросы
- •7.Лабораторная работа «деформационные приборы измерения давления»
- •7.1. Цель и содержание работы
- •Краткие теоретические сведения
- •7.3. Средства, условия и правила поверки
- •7.4. Порядок и методика выполнения работ
- •Отчет по работе
- •Контрольные вопросы
- •8. Лабораторная работа «исследование систем дистанционных передач»
- •8.1. Цель и содержание работы
- •8.2. Краткие теоретические сведения
- •8.3. Описание лабораторной установки
- •8.4. Порядок и методика выполнения работы
- •8.5. Оформление отчета по работе
- •8.6. Контрольные вопросы
- •9. Обработка результатов поверки приборов
- •10.Список литературы
- •Приложение 2
- •12. Оглавление
- •Правила техники безопасности……………………………………
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РФ ПО РЫБОЛОВСТВУ
Астраханский государственный технический университет
Кафедра Автоматизация
технологических процессов
Сборник лабораторных работ
методические указания к проведению лабораторных работ по курсам
"Системы управления технологическими процессами" и "Управление техническими системами"
для студентов специальностей 1706, 2710,
2504 дневной и заочной форм обучения
Часть I
Астрахань 2003
Автор к. т. н. доцент кафедры АТП Прохватилова Л.И.
Рецензент д. т. н. профессор Есауленко В.Н.
Методические указания утверждены на заседании кафедры АТП
« 4 » июля 2003г. протокол №8
1. Цель и содержание лабораторного практикума
В данном методическом указании представлены лабораторные работы по курсам «Системы управления технологическими процессами», "Управление техническими системами" и "Системы управления химико-технологическими процессами" по следующим разделам: измерение температуры, измерение давления, дистанционные передачи.
Цель лабораторного практикума – формирование знаний и навыков в области методов измерения теплотехнических величин и их преобразования, овладение современными техническими средствами измерения и передачи сигналов на расстояние.
2. Правила техники безопасности
При выполнении лабораторных работ следует помнить о возможности поражения электрическим током и в связи с этим необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности.
Нельзя прикасаться к неизолированным проводам, соединительным зажимам и другим частям электрических цепей, находящихся под напряжением.
Собранную схему подключать под напряжение разрешается только после ее проверки преподавателем.
Если в собранной схеме требуется сделать какое-либо пересоединение, то предварительно ее нужно отключить от источника электрической энергии.
Обо всех неисправностях приборов и оборудования следует сообщать преподавателю.
3. Лабораторная работа «исследование характеристик пирометрического милливольтметра»
3.1 Цель и содержание работы
3.1.1 Цель работы
В процессе выполнения этой работы студент должен ознакомиться с устройством магнитоэлектрических пирометрических милливольтметров, научиться правильно ими пользоваться и оценивать их погрешность.
3.1.2. Содержание работы
Изучить устройство и принцип действия пирометрического милливольтметра по представленным в лаборатории плакатам и пособиям.
Определить технические характеристики приборов.
Определить основную погрешность и вариацию.
Сравнить полученные величины погрешностей испытуемого милливольтметра с допустимыми погрешностями, приведенные в инструкции завода-изготовителя и дать заключение пригодности прибора.
Определить дополнительную погрешность, вызываемую отклонением сопротивления внешней цепи от величины, на которую градуирован прибор.
Построить график зависимости Э.Д.С. от температуры (теоретические и экспериментальные).
Составить отчет по работе.
3.2 Краткие теоретические сведения
Пирометрические милливольтметры являются электроизмерительными приборами магнитоэлектрической системы. Они предназначены для измерения температуры в комплекте с термопарами, телескопом радиационного пирометра, а также для работы в комплекте автоматического электрического газоанализатора. Измерительная система пирометрического милливольтметра состоит из постоянного магнита (1) с полюсными наконечниками (2). Неподвижного стального сердечника (5), подвижной рамки (3), спиральных пружин (6), указывающей системы (4) (стрелка, шкала) и добавочного сопротивления (Рис. 1).
Чаще всего рамка крепится на кернах, которые опираются на подпятники из агата или рубина. Указывающие милливольтметры с рамкой на кернах изготовляют как с вертикальной, так и с горизонтальной осью вращения. В регистрирующих приборах рамка подвешена на тонких металлических лентах (растяжках), которые, как и спиральные пружины, служат для создания противодействующего момента и для подвода тока к рамкам.
Принцип действия прибора основан на уравновешивании электромагнитного вращающего момента рамки (пропорционален току) противодействующим моментом пружины (пропорционален углу закручивания):
;
где B – магнитная индукция
E – модуль продольной упругости
K1, K2, C – постоянные коэффициенты
Изменение B и E практически не влияет на показания приборов, т.к. с изменением температуры эти параметры меняются почти одинаково. Шкала милливольтметра равномерна и чувствительность его постоянна в любом месте шкалы.
Сила тока в цепи:
E(t;t0) = E(t)-E(t0) – разность термо-Э.Д.С., возникающих в горячем и холодном спаях термопары.
R – общее сопротивление цепи
Rр, Rд, Rвн – (сопротивление рамки, добавочное, внешней цепи)
t, t0 – температура горячего и холодного спаев термопары
Градуировку шкалы пирометрического милливольтметра в градусах температуры производят применительно к определенной градуировке термопары и для заданного значения сопротивления внешней цепи Rвн, которое указывается на шкале прибора и может быть равно 0,6; 5; 15; 25 Ом.
Внутреннее сопротивление делают достаточно большим, включая последовательно с рамкой дополнительную катушку сопротивления.
Добавочное сопротивление Rд, выполняемое из манганиновой проволоки служит для подгонки диапазона шкалы и ограничения влияния изменений температуры окружающей среды на показания прибора (температурный коэффициент сопротивления манганина низкий).
На измерительной схеме милливольтметра Ш-4051 (рис. 2) представлены следующие сопротивления:
Rр – сопротивление рамки
Rд – добавочное сопротивление для изменения диапазона шкалы прибора
Rт – полупроводниковое сопротивление для температурной компенсации
R0–шунтирующее сопротивление для спрямления нелинейной характеристики
Выпускается большая номенклатура промышленных милливольтметров для измерения, записи и сигнализации температуры, разных пределов измерения, внешних видов, габаритных размеров, аналоговых и цифровых. Классы точности промышленных милливольтметров: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5.