Лабораторна робота № 1-т-р вимірювальні перетворювачі надлишкового тиску sitrans р серіїZ та zd

1.Мета роботи

1.1.Вивчити принцип дії, конструкцію та методику поревірення компактних вимірювальних перетворювачів надлишкового тиску Sitrans P серії ZD (з цифровою індикацією за місцем) та перетворювача серії Z з уніфікованими вихідними сигнали по струму, а також познайомитись з цифровим реєстратором Sirec DS фірми «Siemens».

1.2.Провести перевірення приладів.

2. Завдання на виконання роботи

2. 1. Познайомитись з лабораторним стендом.

2.2. Вивчити загальні теоретичні відомості про тиск, одиниці тиску, поняття абсолютного, надлишкового та барометричного тисків. Вивчити класифікацію манометрів по виду вимірюваного тиску.

2.3. Вивчити загальну теорію тензорезисторних перетворювачів тиску. Вивчити будову та структурну схему вимірювального перетворювача надлишкового тиску Sitrans P ZD з цифровою індикацією та уніфікованим вихідним сигналом по струму, суть схеми живлення в два проводи при передачі вимірювальної інформації.

2.4. Зняти реальну статичну характеристику перетворення манометру Sitrans P серії ZD.

2.5. Вивчити принцип дії, конструкцію, технічні характеристики та використовування перетворювача тиску Sitrans P серії Z та реєстратора Sirec DS.

2.6. Зняти реальну статичну характеристику перетворення тиску приладом Sitrans P серії Z та ZD у вихідні уніфіковані сигнали по струму та їхнє

відображення на екрані реєстратора Sirec DS.

2.7. По статичним характеристикам перетворення визначити абсолютну, відносну та приведену похибки по діапазону вимірювання для обох приладів.

2.6. Побудувати графіки для обох приладів: а) реальної статичної характеристики перетворення; б) залежності приладів похибок по отриманому діапазону вимірювання (точки наносити через кожних 10 кПа).

3. Теоретичні відомості

3.1. Тиск. Основні поняття. Одиниці вимірювання тиску

Тиск рідин газів пари є важливим параметром що характеризує хід багатьох технологічних процесів в харчовій промисловості.

Тиском називається фізична величина, яка характеризується інтенсивністю нормальних, тобто, перпендикулярних до поверхні, розподілених сил, з якими одне тіло діє на поверхню іншого. Іншими словами тиск характеризується силою, що рівнорозподілена по нормалі до поверхні іншого тіла, на яке вона діє.

Розрізняють поняття: абсолютного , атмосферного та надлишкового тисків.

Абсолютний тиск Р– це тиск, який відраховується від стану повної відсутності тиску. За початок абсолютного тиску приймають абсолютний нуль тиску, що відповідає тиску в середині ємності після повної відкачки із неї повітря. Нуль такого тиску – це «тиск пустоти».

Прикладом абсолютного тиску – є атмосферний тиск Р, який ще

називають барометричним. Він визначається вагою стовпа атмосфери (слоїв атмосфери), що знаходиться на точкою вимірювання атмосферного тиску.

В більшості випадків тиск, який необхідно вимірювати, утворюється у відкритих чи закритих посудинах, тобто, в просторі оточеному атмосферою і який знаходиться під дією атмосферного тиску. В цих випадках практичне значення має перевищення тиску в посудині над атмосферним. Таке перевищення називають надлишковим тиском Р.

За початок відліку надлишкового тиску Р приймають значення атмосферного тиску. Таким чином, надлишковий тиск дорівнює відповідному йому абсолютному тиску за відрахуванням значення атмосферного Р.

Р= Р- Р.(1.1)

Від’ємне значення надлишкового тиску за формулою (1.1) називають розрідженням або вакуумметричним тиском Р (від латинського «vacuum» -пустота). Це тиск , що менший атмосферного і дорівнює:

Р= Р- Р.(1.2)

Залежність (1,2) показує, що Рне може перевищувати атмосферний тиск Р, який має місце в даний момент і в даному місці, і що від’ємне значення абсолютного тиску бути не може.

Одиницею вимірювання тиску в системі СІ є паскаль (Па). 1Па – це тиск, що утворюється на поверхні площею в 1мприкладеною до неї силою 1 ньютон (Н), яка рівномірно розподілена по нормальній до цієї поверхні. Пристави кратності:1кПа = 10Па, а 1МПа = 10Па.

В манометрії допускається використання і позасистемних одиниць тиску.

Найбільш розповсюджена - технічна атмосфера (ат або кгс/м), що являє собою тиск, який утворюється силою в 1кг, рівномірно розподіленою по нормалі до поверхні, площею в 1см.

1ат = 1кгс/см= 98066,5 Па100 кПа = 0,1 МПа.

Наступна одиниця тиску – бар: 1бар = 10Па = 0,1 МПа і є по величині трохи більшим за технічну атмосферу.

Ще використовується одиниця тиску - фізична атмосфера (атм), яка

дорівнює тиску стовпа ртуті висотою 760 мм при температурі 0С на 1 см

і прискоренні вільного падіння g= 9,81 м/с:

1 атм = 1,0332 кгс/см103 КПа – відповідає нормальному атмосферному тиску і використовується як одиниця при перерахунках об’ємів газу та повітря, при їхньому переході із одного стану в інший (при зріджені газів).

Так як тиск в одну атмосферу або бар є досить великою величиною, то на

практиці для вимірювання малих тисків використовують одиниці тиску:

мм ртутного та мм водяного стовпа:

1ат = 735,56 мм.рт.ст при температурі 0С;

1ат = 10 м водяного стовпа при 4С;

1мм рт.ст. = 133,322 Па;

1мм. вод. стовпа = 9,8 Па.