Материал: LR_4_БТПп-16-01_Корнаухова_Д
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра автоматизации производственных процессов
Отчет
о лабораторной работе №4
по дисциплине «Системы управления химико-технологическими процессами»
на тему ««Поверка автоматического моста»
Выполнил: ст. гр. БТПп-16-01 Д.А. Корнаухова
Проверил: ст. преподаватель каф. АТПП Р.М. Харисов
Уфа 2020
Цель работы
Ознакомиться с принципом действия и устройством автоматического моста, характеристикой термометров сопротивления, а также освоить методику поверки.
Теоретическая часть
В основу создания термопары положен термоэлектрический эффект Зеебека. Он заключается том, что в замкнутой цепи, состоящей из двух различных проводников, спаи которых находятся при различных температурах, возникает электрический ток (см. рис. 1). Как правило, измерению подвергается не значение тока, а разность потенциалов (термоЭДС) между разомкнутыми холодными концами проводников:
ЕАВ(t,
t0) = e(t)
–
e(t0) (1)
Рисунок 1
Из уравнения (1) следует, что термоЭДС, появляющаяся в цепи из двух разнородных проводников, места спаев которых имеют различные температуры, равна разности результирующих ЭДС. Эта суммарная термоЭДС для данной пары проводников зависит только от значений температур t и t0 и не зависит от длины и диаметра термоэлектродов, а также от их удельных термосопротивлений.
Если температуру свободных концов t0 поддерживать постоянной, то термоЭДС термопары является однозначной функцией от t.
В настоящее время нет приемлемой теории, способной предсказать зависимость ЕАВ = f(t) в явном виде, что затрудняет градуировку ТП.
Поверка автоматического моста
Основное назначение автоматического моста – измерение подключаемых к нему сопротивлений. Если к мосту подключен термопреобразователь сопротивления (т.е. резистор, предназначенный для измерения температуры), то с помощью данной схемы можно измерять температуру. Для удобства отсчета температур шкалы мостов в этом случае градуируются в градусах Цельсия в соответствии с градуировками подключенных сопротивлений.
При поверке моста роль термопреобразователя сопротивления играет образцовый магазин сопротивлений, допустимая основная погрешность которого не должна превышать 1/5 допустимой основной погрешности поверяемого прибора. Поверка автоматического моста включает те же три операции, что и для потенциометра.
Поверка осуществляется по схеме, изображенной на рис. 1, где МС – магазин сопротивлений. Автоматические мосты градуируются при сопротивлении линии связи 2,50,01 Ом. Если сопротивления линии связи RЛ1_и RЛ2 меньше 2,50,01 Ом, то добавляются уравнительные катушки Rу1 и Rу2.
Рисунок 2 - Схема установки поверки моста
Принципиальная электрическая схема поверяемого прибора
Широкое распространение получили измерительные схемы автоматических мостов с реохордными уравновешивающими устройствами. Они предназначены для измерения, записи и регулирования (при наличии регулирующего устройства) температуры и других величин, измерение значений которых может быть преобразовано в измерение активного сопротивления.
На рисунке 3 показана измерительная мостовая схема автоматического электронного моста типа КСМ.
Рисунок 3- Измерительная схема автоматического моста
Автоматические электронные мосты включаются по двухпроводной, трехпроводной или четырехпроводной схемам.
Двухпроводная схема подключения моста к ТС изображена на рис. 3. На схеме обозначены:
А, В, С, D – вершины моста;
УЭД – усилитель электродвигателя;
РД – реверсивный электродвигатель;
ИП – источник питания (постоянного или переменного напряжения);
R1, R2, R3, R4 - сопротивления моста;
Rб - балластное сопротивление для ограничения рабочего тока;
Rт - сопротивление ТС;
Rл - сопротивление линии (соединительных проводов).
Протокол поверки автоматического моста
ПРОТОКОЛ
поверки автоматического моста типа __КСМ 4__
градуировки __Гр 21 _ № _361__ класса точности ____0,67______
с пределами измерения от ____-70__ до ____150______
Цена одного деления шкалы __2__
Поверка проводилась по образцовому магазину сопротивлений типа МСР-63
с ценой деления последней декады 0,01Ом
Таблица 1- Протокол поверки
|
№ опыта |
Показания поверяемого прибора, С |
Градуировочное значение сопротивления Rг, Ом |
Показания поверяемого прибора, Ом |
Абсолютная погрешность поверяемого прибора, Ом |
Приведенная погрешность , % |
Вариация В, Ом |
||||
|
прямой ход Х1 |
обратный ход Х2 |
прямой ход 1 |
обратный ход 2 |
|||||||
|
1 |
-70 |
33,07 |
33,7 |
33,5 |
0,63 |
0,43 |
1,58 |
0,2 |
||
|
2 |
-60 |
34,94 |
35,6 |
35,4 |
0,66 |
0,46 |
1,65 |
0,2 |
||
|
3 |
-30 |
40,5 |
41,1 |
41 |
0,6 |
0,5 |
1,50 |
0,1 |
||
|
4 |
0 |
46 |
46,8 |
46,5 |
0,8 |
0,5 |
2,00 |
0,3 |
||
|
5 |
30 |
51,45 |
52,2 |
51,9 |
0,75 |
0,45 |
1,88 |
0,3 |
||
|
6 |
60 |
56,86 |
57,5 |
57,3 |
0,64 |
0,44 |
1,60 |
0,2 |
||
|
7 |
90 |
62,21 |
62,9 |
62,7 |
0,69 |
0,49 |
1,72 |
0,2 |
||
|
9 |
120 |
67,52 |
68,3 |
67,96 |
0,78 |
0,44 |
1,95 |
0,34 |
||
|
10 |
150 |
72,78 |
73,5 |
73,26 |
0,72 |
0,48 |
1,80 |
0,24 |
||
Абсолютная погрешность поверяемого прибора:
Х = Х - Х0,
где Х - измеренное значение параметра,
Х0 - истинное (градуировочное) значение;
Х11=33,7-33,07=0,63;
Х21=33,5-33,07=0,43.
Приведённая погрешность:
,
где Хmin и Хmax - минимальное и максимальное значения измеряемой величины.
.
Максимальная приведенная погрешность:
,
.
Заводская погрешность:
.
Вариация:
Определяется как модуль разности значений измеряемой величины, снятой при прямом ходе Х1 и обратном ходе Х2:
В = |X1 – X2|.
Приведенная максимальная вариация:
Абсолютная
погрешность
Температура,
°С
Рисунок 4 - Распределение абсолютной погрешности
Вывод: в ходе данной лабораторной работы ознакомились с принципом действия и устройством автоматического моста, характеристикой термометров сопротивления, а также освоили методику его поверки. Максимальная приведенная погрешность 1,8 превышает заводской класс точности 0,25, из чего делаем вывод, что прибор не пригоден к эксплуатации.