- •Міністерство освіти і науки україни
- •Київ нухт 2009
- •Загальні теоретичні відомості
- •1.1. Метрологія та вимірювання. Загальні поняття.
- •1.2. Засоби вимірювання. Основні метрологічні характеристики зв.
- •1.3. Похибки вимірювання
- •Лабораторна робота № 1-т-р вимірювальні перетворювачі надлишкового тиску sitrans р серіїZ 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
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3.Загальна теорія вагопоршневих та деформаційних манометрів
- •3.1. Вагопоршневі манометри .
- •3.2. Деформаційні манометри
- •3.3. Диференціально-трансформаторні вимірювачі тиску.
- •3.5. Електроконтактний манометр типу екм
- •4. Завдання та методика виконання роботи.
- •5. Порядок виконання роботи
- •5.1. Перевірення трубчастого манометра.
- •5.2. Перевірення трубчастого манометра з дтп у комплекті з рм1.
- •5.3. Перевірення електроконтактного мано вакуумметра екмв.
- •6. Обробка результатів вимірювань
- •Лабораторна робота № 3 –т- ds
- •Тиску типу 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
- •3.3. 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
- •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
- •7. Контрольні запитання
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Загальна теорія мостових схем
- •3.2. 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
- •7. Контрольні запитання
- •3.Загальні теоретичні відомості
- •Контактні термоелектричні перетворювачі
- •3.1. Компенсаційний метод вимірювання терс термопари.
- •3.2.Термоелектричний перетворювач “Ni - Cr/Ni ” з вимірювальним перетворювачем “sitrans tk/tk – h”
- •3.3. Манометричні термометри
- •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
- •Технічні характеристики
- •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.
- •Прилад може працювати в таких режимах (рис.5):
- •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. Загальна теорія магніто-індукційного методу вимірювання витрати
- •3.2. Призначення, склад та структурна схема Sitrans fm mag 6000.
- •3.3. Принцип дії водоміра схвк-1,5
- •4. Методика виконання лабораторної роботи
- •Опис лабораторної установки та перелік приладів
- •6. Порядок проведення перевірення mag 6000
- •6. Опрацювання результатів проведених спостережень.
- •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. Загальні відомості про вимірювання витрати та кількості речовини
- •3.2.Принципи та методи вимірювання витрати і маси сипких матеріалів.
- •3.3.Принцип дії магнітопружного ваговимірювального пристрою.
- •3.3.1. Структурна схема магнітопружного пристрою
- •3.3.2. Первинний вимірювальний перетворювач зусилля (сенсор):
- •3.3.3. Вторинний пристрій та робота його складових.
- •3.4. Загальна методика проведення метрологічної атестації (повірки) 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. Перевірка 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 Trogfluxфірми «Siemens»)
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальні теоретичні відомості про витратоміри змінного та постійного перепаду тиску
- •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.
- •Лабораторна робота № 15 – b – к (Mass)
- •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
- •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.
- •Лабораторна робота № 16 – в - пс
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальні теоретичні відомості
- •3.1. Вологість та методи її вимірювання.
- •3.2.Психрометричний метод вимірювання вологості в газових середовищах
- •3.2. Структурна схема первинного вимірювального
- •3.3. Електрична схема вторинного приладу автоматичного психрометра
- •3.4. 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 – рН
- •1. Мета роботи
- •2. Завдання на виконання роботи
- •3. Загальна теорія
- •3.1. Потенціометричний метод аналізу складу рідин.
- •3.2. Промисловий рН-метр фірми «Діліс»
- •Бвс виконує функції:
- •Бувс виконує функції:
- •4. Методика виконання лабораторної роботи та прилади
- •5. Порядок виконання роботи
- •6. Порядок обробки результатів вимірювань
- •7. Контрольні запитання
Лабораторна робота № 11 – p/г – гп
ГІДРОСТАТИЧНІ МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ РІВНЯ ТА ГУСТИНИ
1.Мета роботи
1.1. Вивчити загальні принципи роботи та будову гідростатичних рівнемірів та густиномірів.
1.2. Засвоїти методику перевірення приладів, виконати вимірювання рівня води в резервуарі, а також оцінити зону нечутливості рівнеміра.
2. Завдання на виконання роботи
2. 1. Познайомитись з лабораторним стендом.
2.2. Вивчити: основні поняття про густину речовини і методи її вимірювання; гідростатичні методи вимірювання густини та рівня: метод з безпосереднім вимірюванням тиску стовпа рідини та п’єзометричний метод, основні математичні залежності та структурні схеми їхньої реалізації.
2.3. Вивчити будову, структурну схему та технічні характеристики чотирьохканального рівнеміра (густиноміра) ПТЕ-4.
2.4. Зняти реальні статичну характеристику перетворення рівнеміра ПТЕ-4 та рівнеміра з безпосереднім вимірюванням тиску стовпа рідини типу КРТ-С.
2.5. По статичній характеристиці перетворення визначити абсолютну, відносну та приведену похибки перетворювачів по діапазону вимірювань.
2.6. Побудувати графіки: а) реальної статичної характеристики перетворення; б) залежності відносних та приведених похибок по отриманому діапазону вимірювання.
3.Загальні теоретичні відомості
3.1. Основні поняття про густину речовини і методи її вимірювання
Густина рідини часто є однією із основних характеристик кінцевого
продукту окремих дільниць технологічних процесів, наприклад, соку випарної станції, або готовності кінцевої продукції — спирту, молокопродуктів.
Густина (має розмірність в системі СІ - кг/ м) і є відношенням одиниці маси речовини m до одиниці її об'єму V:
ρ = m/V. (1)
Густина рідин суттєво залежить від температури і, як правило, зменшується із зростанням останньої:
2 = 1 [1 - (t2-t1)], (2)
де ρ1 і ρ2 — значення густини за температур t1 і t2, кг/ м; β — середнє значення коефіцієнта об'ємного розширення в діапазоні температур t1 і t2, 1/°С.
Тому густину прийнято вимірювати за температури 20˚C. Якщо температура рідини відрізняється від цього значення, то температурна похибка, як правило, компенсується диференціальним методом проведення вимірювань або в результат вимірювань вноситься поправка.
За принципом дії густиноміри поділяються на поплавкові, вагові (пікнометричні), гідростатичні (п’єзометричні), акустичні, ультразвукові, оптичні, радіоізотопні, тощо.
Принцип роботи поплавкових густиномірів грунтується на законі Архімеда,
тобто, на залежності виштовхувальної сили P, що діє на занурений поплавок (буйок), від ваги об’єму Vn розчину, що витискується цим поплавком:
, (3)
де Vn— об'єм поплавка, зануреного у рідину, м;- густина рідини,кг/м;
g — прискорення вільного падіння, м/с.
На буйок діє різниця сил Р між вагою G поплавка та Архімедовою cилою :
(4)
де Р і G — відповідно вага поплавка в розчині і на повітрі, кг.
Поплавкові густиноміри бувають з частково та повністю зануреним у рідину датчиком-поплавком.
Густиноміри з частково зануреним у рідину датчиком-поплавком називаються аріометрами, у яких глибина занурення поплавка в розчин обернено пропорційна густині останнього. Діапазон вимірювань: 1000 — 1400 кг/ м. Клас точності — 2,0.
Поплавкові густиноміри з повністю зануреним у рідину поплавком називаються буйковими. На рис.1,а зображена схема буйкового густиноміра з диференціально- трансформаторним перетворювачем (ДТП).
Чутливий елемент 5 (буйок, вагою G ) знаходиться в об’єкті вимірювання 4 і занурений у контрольовану рідину. Буйок з'єднаний із осердям 3 ДТП, який має первинну І та вторинну II обмотки. Остання має дві секції з однаковою кількістю витків, але включених зустрічно. Буйок та осердя ДТП підвішені на пружині 2, сила пружності якої F зрівноважує силу ваги буйка в рідині:
Р = F = k ∆, (5)
де k — коефіцієнт жорсткості пружини, Н/мм; ∆— деформація пружини, мм.Залежно від густини розчину змінюється сила Р , що діє на буйок в рідині, і відповідно, змінюється деформація пружини та положення осердя ДТП, а також вихідний сигнал ДТП: U = E1 - Е2, де Е1 і Е2 – величини індукованих електрорушійних сил у секціях вторинної обмотки ДТП. Змінюючи гвинтом 1 положення пружини 2, встановлюють початок діапазону вимірювань, а верхня межа вимірювань залежить від параметрів буйка та
характеристики пружини.
Такий датчик можна застосувати у комплекті з будь-яким іншим перетворювачем, наприклад, електро- або пневмо-силовим, магнітним, тощо. Від цього залежить тип вторинного приладу. Як правило клас точності такого густиноміра 1,0 — 2,0.
а) б)
Рис.1. Густиноміри: а) буйковий з ДТП та б) – ваговий.
При ваговому (пікнометричному) методі (рис.1,б) вимірювання густини використовується функціональна залежність маси рідини від її густини, і він грунтується на безперервному зважуванні постійного об'єму рідини. Первин-ним вимірювальним перетворювачем такого вагового механічного густиноміра є U- подібна трубка 1, через яку протікає вимірювана за густиною рідина і яка зрівноважена при певному номінальному значенні ρ пружиною 4. Сильфони 3 з'єднують рухому і нерухому частини трубки. Відхилення ρ від номінального значення приводить до додаткового розтягування пружини або її стискування і зміщення осердя диференційно - трасформаторного перетворювача 5.
Такі прилади мають високу чутливість і точність і дозволяють вимірювати густину забруднених рідин і таких, що мають грубі домішки.