ЛР1_Уровнемер
.pdf(белого цвета) к компьютеру и щелкнуть левой кнопкой мыши на кнопке «Initialize», мерцающие сигналы указывают, что устанавливается программное обеспечение блока «EasyPort» и появляется изображение блока.
Если не появляется изображение блока «EasyPort» и имеется надпись «no communication EasyPort », необходимо отсоединить кабель «EasyPort USB» от компьютера и снова повторить шаг 5.
Шаг 6. Для калибровки ультразвукового уровнемера по каналу измерения высоты уровня жидкости в баке 102 необходимо вентиль V101 «ОТКРЫТЬ», все остальные вентили «ЗАКРЫТЬ». Подведите курсор к тумблеру 3 (рис.21)
ищелкните левой клавишей мыши. Включится насос и вода будет перекачиваться из нижней емкости в верхнюю. Когда вода в верхней емкости достигнет отметки 0мм., вентиль V101 «ЗАКРЫТЬ», тумблер 3 выключить, для этого подведите курсор к тумблеру 3 (рис.20 п.10) и щелкните левой клавишей мыши.
Записать выходной сигнал уровнемера Umin в вольтах, который соответствует минимальному уровню воды
Lmin=0 мм.
Шаг 7. Вентиль V101 «ОТКРЫТЬ» все остальные вентили «ЗАКРЫТЬ». Подведите курсор к тумблеру 3 (рис.20 п.10)
ищелкните левой клавишей мыши. Включится насос и вода будет перекачиваться из нижней емкости в верхнюю. Когда вода в верхней емкости достигнет отметки Lmax.= 290 мм., вентиль V101 «ЗАКРЫТЬ», тумблер 3 выключить, для этого подведите курсор к тумблеру 3 (рис.20 п.10) и щелкните левой клавишей мыши. Записать выходной сигнал уровнемера Umax в вольтах, соответствующий Lmax.= 290 мм. В окне п.8 рис.20 указать Lmаx равный 290 мм.
Шаг 8. Определить коэффициенты усиления КL (Factor) и смещения bL (Offset), и подставить их значения в соответствующие окна меню рис.20 (п.3, п.4). Для определения КL и bL необходимо подставить в уравнения (1), (2) найденные значения Lmin, Umin, Lmax, Umax и решить полученную систему уравнений:
Lmin = КL Umin + bL |
(1) |
Lmax = КL Umax + bL |
(2) |
Шаг 9. Выполнить поверку канала измерения уровня воды в баке 102 ультразвуковым уровнемером. Для этого с помощью вентиля V110 (открывая и закрывая шаровой орган вентиля) сбросить воду из верхнего бака 102 в нижний бак 101 на фиксированных отметках. Записать в табл. 1 выходной сигнал уровнемера Uк в вольтах (п.2, рис 20) и расчетное значение уровня Lк в миллиметрах (п.6, рис 20) для каждой отметки табл.1. Абсолютную и приведенную погрешности определить после выполнения лабораторной работы.
Табл. 1
№ |
Уровень |
Выходной |
Уровень |
Абсолютная |
Приведенная |
|
воды в баке |
сигнал |
расчетный |
ошибка |
погрешность |
|
Lб (мм) |
UК (В) |
LК (мм) |
∆ Lб = Lб -LК |
φ=(Lб -LК )/(LМАХ –L MIN) |
|
|
|
|
(мм) |
(%) |
1 |
290 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
270 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
230 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
1270
1350
1430
1510
160
Шаг 10. Провести калибровку ультразвукового уровнемера по каналу измерения расстояния от датчика уровня (верхняя часть бака 102) до поверхности жидкости в баке 102. Для этого необходимо решить систему уравнений (3),
(4) и определить коэффициенты усиления КD (Factor) и смещения bD (Offset), затем подставить их значения в соответствующие окна меню рис.20 (п.3, п.4). При этом L’min = 50 (U’min соответствует напряжению Umax из предыдущего опыта) L’max = 340 (U’max соответствует напряжению Umin из предыдущего опыта).
L’mах = КD U’max + b D |
(3) |
L’min = КD U’min + b D |
(4) |
.Шаг 11. Выполнить поверку канала измерения уровня воды в баке 102 ультразвуковым уровнемером. Для этого с помощью вентиля V110 (открывая и закрывая шаровой орган вентиля) сбросить воду из верхнего бака 102 в нижний бак 101 на фиксированных отметках. Записать в табл.2 выходной сигнал уровнемера Uк в вольтах (п.2, рис 20) и расчетное значение уровня Lк в миллиметрах (п.6, рис 20) для каждой отметки табл.2. Абсолютную и приведенную погрешности определить после выполнения лабораторной работы.
Табл.2
№ |
Расстояние до |
Выходной |
Расстояние до |
Абсолютная |
Приведенная |
|
воды в баке Lб |
сигнал |
воды расчетное |
ошибка |
погрешность |
|
(мм) |
UК(В) |
LК (мм) |
∆Lб = Lб -LК |
φ=(Lб -LК)/ |
|
|
|
|
(мм) |
(LМАХ –L MIN) |
|
|
|
|
|
(%) |
|
|
|
|
|
|
1 |
50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
165 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
180 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
197 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
212 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
228 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
245 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
262 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
278 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
295 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
312 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
330 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12
20 340
Шаг 12. Определить диапазон срабатывания сигнализаторов уровня воды S111, S112, B113, B114. Для этого необходимо с помощью насоса для каждого сигнализатора уровня довести уровень воды до значения, при котором он включается (зажигается соответствующий индикатор на панели световой сигнализации рис.21) и записать значение уровня воды в табл.3. Затем уровень воды довести до значения, при котором сигнализатор выключается (гаснет соответствующий индикатор на панели световой сигнализации рис.21) и записать значение уровня в табл.3.
|
|
|
Табл.3 |
|
|
|
|
Сигнализатор |
L1 - уровень включения, мм |
L2 - уровень выключения, мм |
dL = L1-L2 – диапазон |
уровня |
|
|
срабатывания, мм |
S111 |
|
|
|
|
|
|
|
S112 |
|
|
|
|
|
|
|
B113 |
|
|
|
|
|
|
|
B114 |
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная часть.
Шаг 13. По полученным экспериментальным данным табл.1 оценить результаты измерения. Вычислить среднее арифметическое значение приведенных погрешностей измерения, вычислить оценку среднего квадратического отклонения приведенных погрешностей измерения, вычислить доверительные границы приведенных погрешностей измерения при заданной вероятности Р=0,95 и проверить гипотезу о том, что результаты измерений принадлежат закону распределения Стьюдента.
Шаг 14. По полученным экспериментальным данным таб.2 оценить результаты измерения. Вычислить среднее арифметическое значение приведенных погрешностей измерения, вычислить оценку среднего квадратического отклонения приведенных погрешностей измерения, вычислить доверительные границы приведенных погрешностей измерения при заданной вероятности Р=0,95 и проверить гипотезу о том, что результаты измерений принадлежат закону распределения Стьюдента.
Шаг 15. По полученным экспериментальным данным табл.3 определить диапазон срабатывания сигнализаторов уровня.
Шаг 16. Оформить протокол испытаний уровнемеров.
13