курсовая по методам. Курсовой по методам. Курсовой проект по дисциплине Методы и средства измерений и контроля качества продукции

• Название: Курсовой проект по дисциплине Методы и средства измерений и контроля качества продукции
• Анкор: курсовая по методам
• Дата: 22.05.2023
• Размер: 1.05 Mb.
• Имя файла: Курсовой по методам.docx
• Тип: Курсовой проект; #1151633

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Московский политехнический университет»

(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)

Кафедра «Стандартизация, метрология и сертификация»

Курсовой проект

по дисциплине «Методы и средства измерений и контроля качества продукции»

на тему: «Проектирование измерительного канала»

Выполнил студент группы 211-211 Карасева А.И

Руководитель: Алексашина О.В.

Москва, 2023 г.

Содержание:

1. 
   Задание……………………………………………………….3
   
2. 
   Приборы для выполнения курсового проекта……………4
   
   1. 
      ДДМ-03-ДИ: Технические характеристики……4-7
      
   2. 
      Корунд М-5: Технические характеристики………8
      
   3. 
      Миллиамперметр М311-4а: Технические характеристики……………………………………………9
      
3. 
   Решение………………………………………………..9
   
   1. 
      Ход решения задачи………………………..10
      
   2. 
      Ответ…………………………………………11
      
4. 
   Вывод…………………………………………………11
   

Задание:

спроектировать измерительный канал и определить суммарную абсолютную погрешность измерения, включающий в себя:

- первичный измерительный преобразователь давления;

- нормирующий преобразователь;

- вторичный прибор.

Приборы для выполнения курсового проекта:

Приборы, используемые мной для выполнения курсового проекта, представляют собой:

1. 
   ДДМ- 03 ДИ, в качестве первичного измерительного преобразователя (Датчик давления микропроцессорный)
   
2. 
   Корунд М-5, в качестве нормирующего преобразователя
   
3. 
   Миллиамперметр М311-4а, в качестве вторичного прибора.
   

О каждом поподробнее:


Рис. 5. ДДМ – 03 ДИ
ДДМ – 03 ДИ: Технические характеристики:
Предельные значения выходного сигнала давления: 0-250 кПа
Напряжение питания датчика: 24±6
Нагрузочное сопротивление должно быть в пределах: 1-500
Предел допускаемой погрешности датчика, в % от диапазона измерения выходного сигнала, не более: 0,5%
Доп. Температурная погрешность на каждые 10° изменения температуры в пределах рабочего диапазона ±0,45%
Мощность потребляемая датчиком, Вт. 0,6
Температура рабочей среды: от -40°С до 85°С
Наработка на отказ, час: 200 000 часов

Выходной сигнал: 4-20мВ

Разработан для преобразования избыточного давления, разрежения, абсолютного, разности давлений воздуха, нейтральных газов, воды, масла в стандартный токовый сигнал 4...20 мВ.

ДДМ-03 используются для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в теплоэнергетике, системах вентиляции и др. отраслях промышленности.


Рис.1





Рис.2



Рис. 6. Корунд М-5

Корунд М-5: Технические характеристики:

Максимальное выходное напряжение: 24 В
Диапазон изменения входного сигнала: 4-20мВ
Диапазон изменения выходного сигнала: 4-20мА или 0-5мА

Корунд М-5 выступает в роли нормирующего преобразователя. Что такое нормирующий преобразователь?
Нормирующие преобразователи — это приборы, предназначенные для преобразования входных аналоговых сигналов, например, сигналов с термопар, термопреобразователей сопротивления или переменных резисторов, в стандартный унифицированный аналоговый сигнал в виде тока 0...20 мА, 4...20 мА, 0...5 мА или напряжения 0...1 В, 0...10 В, 2...10 В.
Для чего он нужен?
Нормирующие преобразователи предназначены для преобразования значений температуры, измеренных датчиками (термометрами сопротивлений (ТС) или термопарами (ТП)), в унифицированный сигнал постоянного тока (4…20 мА).



Рис. 7. Миллиамперметр М311-4а

Миллиамперметр М311-4а: Технические характеристики:
Класс точности: 1,5
Предел допускаемой основной погрешности на всех отметках диапазона: ±1,5% от конечного значения диапазона измерений
Конечные значения диапазонов изменений: 0...600 мА
Условия эксплуатации при: -40°С до +50°С и относительной влажности 95%
Диапазон входного и выходного сигнала давления: 0-10 кПа

Решение:

Для начала решения схематично покажем и сгруппируем приборы в единую цепь:

НП

ВП

ПИП




мВ мА кПа

кПа мВ мА

	Первичный измерительный преобразователь	Нормирующий преобразователь	Вторичный прибор
Вход/ выход	кПа / мВ	мВ / мА	мА / кПа
Диапазон измерения по входу и выходу	0-250 кПа	4-20 мА	0-10 кПа
Точка диапазона		16 мА
Приведенная погрешность
Относительная погрешность
Требуется определить суммарную абсолютную погрешность измерения

Намечаем алгоритм решения задачи:

→ →

, , → ;

→
Ход решения задачи:

1. 
   Для определения относительной погрешности в заданной точке диапазона X используем соотношения
   

; = →

2. 
   Дробь характеризует отношение сигнала к диапазону измерения
   

На основании данных для второго преобразователя находим = = , то есть, точка, в которой нужно определить погрешность, составляет 0,75 от диапазона измерения (для каждого преобразователя)

3. 
   Находим относительные погрешности для 2 и 3 преобразователей в заданной точке диапазона измерения
   

= = 1,3 = 0,65%; = 2 = 3%

4. 
   Находим суммарную относительную погрешность измерительного канала в заданной точке шкалы
   

= = = = 3,07%

5. 
   Находим измеряемое давление в заданной точке шкалы
   

P = = = 187,5 кПа

6. 
   Находим суммарную абсолютную погрешность измерения давления
   

= P = 0,0307*187,5 = 5,75 кПа
Ответ: погрешность измеренного давления в заданной точке шкалы составляет 5,75 кПа.


Вывод: если подобрать первичный прибор, у которого выходной сигнал в миллиамперах (мА), то мы можем обойтись без нормирующего преобразователя (НП).