- •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
3.4. Загальна методика проведення метрологічної атестації (повірки) зв
3.4.1. Для визначення класу точності будь-якого засобу вимірювань (ЗВ) в першу чергу знімають його статичну характеристику перетворення.
Статична характеристика перетворення ЗВ - відноситься до однієї із основних метрологічних характеристик ЗВ і являє собою функціональну залежність між вхідною вимірюваною величиною та вихідним сигналом ЗВ.
Для знімання статичної характеристики ЗВ, як правило, приводять до взаємодії з мірами або еталонами. Статична характеристика знімається при повільних змінах вхідного інформативного параметру (значення міри) і вихідного сигналу ЗВ в координатах: по осі абсцис – значення міри на вході ЗВ (Х0і), а по осі ординат – покази ЗВ (Хі), які відповідають значенням цієї міри в усьому діапазоні вимірювання.
При цьому по діапазону вимірювання вибирають декілька точок, починаючи з мінімального значення міри (нульове значення міри) на початку, та закінчуючи максимальним значенням міри в кінці діапазону. Кожній точці діапазону вимірювання повинно відповідати певне значення міри (як правило розподіл точок діапазону задають рівномірним).
3.4.2. В загальному випадку, для визначення наявності чи ні у ЗВ варіації, знімають як пряму гілку перетворення в напрямку від нижньої межі діапазону до верхньої, збільшуючи міру від мінімального значення до максимального і фіксуючи покази ЗВ із сторони менших значень до більших Ximin, так і зворотну, зменшуючи міру на вході ЗВ від максимального її значення до мінімального і фіксуючи покази ЗВ із сторони більших значень до менших Ximax. Кількість циклів n (один цикл вміщує в собі збільшення та зменшення міри по діапазону вимірювань) вибирається як правило не менше 10 - 15, а загальна кількість n вимірювань, проведених в кожній точці, дорівнює в цьому випадку: n = 2* n= 20 – 30.
3.4.3. Розраховують систематичну складову похибки (ССП) Δ ЗВ для
кожної точки характеристики перетворення. Для цього спочатку із отриманих
n результатів вимірювання Х1, Х2, Х3, ...Xn, необхідно вирахувати середнє
арифметичне цього ряду (математичне сподівання M[X]) :
M[X] = (1/n) * (X1+X2+X3+...+Xn) = Х,
де Х–це результати одиночних вимірювань (із загальної кількості n), що проведені в даній точці, як прямої гілки перетворення (Ximin), так і для зворотної - (Ximax).
Далі вираховується, з урахуванням знаку, ССП Δ, яка притаманна ЗВ в даній точці характеристики перетворення:
Δ= – Х,
де Х-значення міри на вході ЗВ в даній точці.
3.4.4. Розраховують точкову оцінку середнього квадратичного відхиленняS для кожної точки, якщо кількість проведених вимірювань n<20 за формулою:
S =,
де --це випадкова в складова похибки (ВСП) кожного одиночного вимірювання (спостереження) в даній точці, яка визначається як рiзниця мiж результатом одиночного спостереження та математичним сподіванням результатiв вимірювання або середнім арифметичним в даній точці:
в = - M[X] -.
При кількості вимірювань n ≥ 20 середнє квадратичне відхилення зображується як σі обчислюється за формулою:
σ=.
3.4.5. Використовуючи розподіл Стьюдента для малої кількості вимірювань (n<20), визначають довірче значення Δ0,95 випадкової складової похибки, яке показує довірчу межу відхилення отриманих результатів вимірювання від їхнього середнього арифметичного (математичного сподівання m). Іншими словами Δ0,95 - це складова похибки, яка оцінює інтервал невизначеності результатів вимірювання для кожної точки з довірчою ймовірністю Р= 0,95. Вона дорівнює:
, де t0,95 -коефіцієнтСтьюдента для Р = 0,95 і n = 10 (t0,95 = 2,26).
3.4.6. Визначають середню (по модулю) точкову оцінку варіації ЗВ
в кожній точці діапазону за формулою:
|-|,
де =Х,а =Х-середні арифметичні значення результатів вимірювання тільки для прямої та тільки для зворотної гілки перетворення в даній точці.
Варіацією жb окремого результату вимірювань - називається різниця між двома показами ЗВ в одній і тій же точці характеристики перетворення, коли одне і теж саме значення вимірюваної величини отримано в результаті її збільшення та зменшення.
b = |Ximin - Ximax | .
3.4.7. Розраховують найбільшу по абсолютній величині основну похибку пристрою в усіх досліджуємих точках діапазону вимірювань по формулі:
,
де gmax - коефіцієнт, який для цифрових приладів дорівнює: gmax = 2;
0,28 = - це залежність, яка виражає для цифрових вимірювальних пристроїв їх варіацію через середньо квадратичне відхиленняσН цієї варіації:
σН (варіації точкове) = 0,28.
В даному випадку ми маємо дві складові випадкової складової похибки: Δ0,95 та складову від впливу варіації, які необхідно додати. Згідно з правилом додавання випадкових складових похибок, додавання може виконуватись тільки геометрично, тобто, через корінь квадратний із суми квадратів середньо квадратичних відхилень всіх похибок, які додаються.
3.4.8. Визначають приведені похибки ваговимірювального пристрою в кожній із досліджуємих точок по діапазону вимірювання за формулою:
= 100%, деD – діапазон вимірювання (18 кг).
3.4.9. Визначають клас точності засобу вимірювань. Для цього, із значень розрахованих похибок по п. 3.4.8, вибирають максимальну приведену похибку . Символ, що зображує відсотки опускають, а значення похибки округлюють до ближнього більшого із ряду:
6; 4; 2,5; 2,0; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0.1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; і т. д..
Вибране із наведеного ряду значення і визначає клас точності пристрою.
3.4.10. Визначають точкові відносні похибки засобу вимірювань по діапазону вимірювань (крім нульової) за формулою:
= 100% .