Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Владимирский государственный университет
Кафедра «тд и эу» Лабораторные работы по они
Выполнил: ст. гр. Д-109
Никитин С.А.
Проверил:
Белобоков Б.Г.
Владимир 2011
Лабораторная работа №3 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Цель работы: изучить принцип действия и устройство приборов для измерения давления, снять поправочную кривую пружинного манометра.
Исходная информация
Давление определяется силой, действующей нормально на единицу площади поверхности. Единица давления - 1 Н/м2 (паскаль - Па). Довольно часто давление определяют высотой столба той или иной жидкости, который оказывает на свое основание давление, равное измеряемому. В зависимости от вида жидкости единицей давления является миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.), миллиметр водяного столба (мм вод.ст.) и т.п.
В технике чаще всего имеют дело с избыточным давлением, представляющим собой разность между действительным (абсолютным) и атмосферным давлениями. Приборы, предназначенные для измерения избыточного давления, называются манометрами:. Манометры могут быть основаны на различных принципах и иметь разную конструкцию. Наиболее распространены жидкостные, пружинные, и электрические манометры.
Жидкостные приборы основаны на гидростатическом принципе. Простейшим является манометр, состоящий из U-образной прозрачной трубки с жидкостью и шкалы с миллиметровыми делениями (рис. 8, а). Когда требуется измерять незначительные давления (единицы и десятки миллиметров водяного столба), находят применение жидкостные манометры с наклонной трубкой - микроманометры (рис. 8, б).
В подплунжерное пространство ручным насосом 1 нагнетается масло. Если создать такое давление масла, чтобы под действием возникшей силы плунжер с грузом приподнялся, то в этом случае величина давления определится выражением
где G - масса груза вместе с плунжером, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2;
F - площадь поперечного сечения плунжера, м2.
Контролируемый манометр 4 устанавливают в специальное резьбовое отверстие. Грузопоршневой манометр снабжен набором эталонных грузов, которые позволяют создавать в системе различное давление и тем самым чают возможность осуществлять проверку контролируемых манометров в различных точках их шкалы.
Для измерения быстро изменяющихся давлений используются ■ пениальные манометры с малой инерцией подвижных частей. Оборудование и приборы • жидкостный U-образный манометр; манометры с трубчатой пружиной;
микроманометр с наклонной трубкой типа ММН;
грузопоршневой манометр типа МП-60.
Порядок выполнения работы
Изучить устройство и принцип действия пружинного, жидкостного, грузопоршневого манометров и микроманометра.
'2. При помощи грузопоршневого манометра, пользуясь эталонными грузами, найти кривую поправок для контролируемого манометра. Результаты измерений занести в таблицу и изобразить в виде графика. Рекомендуемая форма таблицы и примерный вид графика показаны на рис. 9. Рис. 9. Форма таблицы для записи результатов опыта и примерный вид графика
3. Составить отчет. В отчете должно быть приведено описание манометров всех типов, их схемы, а также результаты опытов.
Вопросы и задания для самоконтроля
Как устроены жидкостный, пружинный, грузопоршневой манометры?
Каково назначение грузопоршневого манометра?
Изобразите примерный вид поправочной кривой манометра.
Лабораторная работа №4 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Цель работы: изучить принципы действия и устройство приборов для измерения температуры, снять поправочные кривые термоэлектрического термометра и электротермометра сопротивления.
Исходная информация
В соответствии с Международной системой единиц единицей термодинамической температуры является кельвин К. Величина кельвина определяется как 1/273,16 температурного интервала между тройной
медь-копелевая, хромель-копелевая, хромель-алюмелевая. Эти термопары считаются стандартными, так как они имеют вполне определенную зависимость ТЭДС от разности температур рабочего и холодного спаев. ТЭДС измеряется с помощью милливольтметров (при этом измеряется напряжение в цепи термопары) или компенсационным методом при помощи потенциометров. В настоящее время для измерения ТЭДС широкое применение получили универсальные цифровые приборы с высоким входным сопротивлением.
ТЭДС, развиваемая термопарой, зависит от разности температур ее спаев, поэтому при измерениях следует учитывать это обстоятельство и вносить поправку на температуру холодного спая. Однако практически все современные вторичные приборы, предназначенные для работы с термопарами, имеют специальные устройства для автоматической компенсации (учета) температуры холодного спая.
Электрический термометр сопротивления представляет собой комплект из терморезистора и вторичного прибора для измерения его электрического сопротивления, в качестве которого используется чаще всего автоматический измерительный мост постоянного тока.
Терморезистор в простейшем виде - катушка из металлической проволоки (медь, платина, никель и др.), намотанной на каркас из электроизоляционного материала. При изменении температуры катушки изменяется ее электрическое сопротивление, величина которого связана с температурой однозначной зависимостью. Существуют также терморезисторы, рабочий элемент которых представляет собой тонкую металлическую пленку, нанесенную электровакуумным напылением на изоляционную подложку. Существуют также терморезисторы, изготовленные из полупроводниковых материалов. При испытаниях двигателей достаточно широко используются и другие методы измерения температуры - термочувствительные краски, термоиндикаторы (плавкие вставки) и др. Оборудование и приборы
водомасляная ванна с электроподогревом;
термопара хромель-копель (ТХК);
терморезистор медный (из медной проволоки);
автоматический потенциометр типа КСП-4;
автоматический мост постоянного тока КСМ-4;
универсальный цифровой прибор А565;
милливольтметр пирометрический типа Ш4500.