Методические указания к выполнению комплекса виртуальны. Методические указания к выполнению комплекса виртуальных лабораторных работ СанктПетербург 2015
 Скачать 6.79 Mb.
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6«Измерительные преобразователи Сапфир-22 ДИ» Цель лабораторной работы. Изучение принципа действия и устройства преобразователей Сапфир – 22 ДИ. Проведение поверки преобразователя.Назначение измерительного преобразователя Сапфир – 22 ДИ. Преобразователи предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра – давления избыточного в унифицированный токовый выходной сигнал дистанционной передачи. Преобразователи относятся к изделиям ГСП. Преобразователи являются сейсмостойкими, выдерживают сейсмические нагрузки в 9 баллов на высоте 20 м. Преобразователи предназначены для работы со вторичной регистрирующей и показывающей аппаратурой, регуляторами и устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного входного сигнала 0-5 или 4-20 мА постоянного тока. Электрическое питание преобразователей осуществляется от источника питания постоянного тока напряжением (36±0,72) В. степень защиты преобразователей от воздействия пыли и воды IP – 2 по ГОСТ 14254-80. По устойчивости к механическим воздействиям преобразователь соответствует виброустойчивому исполнению 2 по ГОСТ 17167-71. Вероятность безотказной работы не менее 0.97 за 2000 ч. средний срок службы не менее 12 лет. Наименование преобразователя, модель, пределы измерений, пределы допускаемой основной погрешности преобразователей Сапфир – 22 ДИ, указаны в табл.8. Таблица 8 – Характеристики измерительных преобразователей избыточного давления
Каждый преобразователь имеет корректор «нуля», позволяющий устанавливать значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра и корректор диапазона, позволяющий устанавливать верхнее предельное значение и может быть перенастроен на любой верхний предел измерений, указанный для данной модели. Зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром для преобразователей с возрастающей характеристикой выходного сигнала 4-20 мА определяется по формуле: Ip = ( Р / Рmax ) * (Imax - Io) - Io, (18) где Ip - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее измеряемому параметру Р, мА; Р – значение измеряемого параметра МПа или кгс/см2; Рmax – верхний предел измерений, МПа или кгс/см2; Imax – верхнее предельное значение выходного сигнала, мА; Io – нижнее предельное значение выходного сигнала, мА. Расчетные значения выходного сигнала (Up), выраженные в напряжении постоянного тока определяют по формуле: Up = Ip - Rоб (19) где Rоб – значение образцового сопротивления, Ом. Устройство и работа измерительных преобразователей Преобразователь состоит из измерительного блока и электронного устройства. Измеряемое давление воздействует на мембрану тензопреобразователя измерительного блока, вызывает линейную деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя. Электронное устройство датчика преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал. Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами («кремний на сапфире»), прочно соединенная с металлической мембраной тензопреобразователя. Схема преобразователей Сапфир – 22 ДИ моделей 2150, 2160, 2170 представлена на рисунке 24.  Рис. 24 – Схема преобразователей Сапфир –22 ДИ моделей 2150, 2160, 2170 Мембранный тензопреобразователь 1 размещен внутри основания 2. Внутренняя полость 3 тензопреобразователя заполнена кремнийорганической жидкостью и отделена от измеряемой среды металлической гофрированной мембраной 4, которая приварена к основанию 2 по наружному контуру. В камеру 5 фланца 6 подается измеряемое давление. Фланец уплотнен прокладкой 7. Полость 8 сообщена с окружающей средой. Измеряемое давление воздействует на металлическую мембрану 4 и через жидкость действует на мембрану тензопреобразователя. В результате мембрана тензопреобразователя прогибается, что вызывает изменение сопротивления тензорезисторов. Стартовое положение Стартовое положение прибора в данной лабораторной работе представлено на рисунке 25.  Рис. 25 - Внешний вид установки для испытания преобразователя Сапфир-22. Порядок действий Откройте вентили перед манометрами. Включите прибор. С помощью маховика, расположенного с правой стороны прибора, установите стрелку образцового манометра на отметку 5 Па. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при прямом ходе и показания "Сапфир". Показания преобразователя будут выражены в десятых долях от номинального давления. Установите большее значение давления, вращая маховик расположенный с правой стороны прибора, а затем вновь установите выбранное давление (5 Па) на эталонном манометре с помощью маховика. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при обратном ходе. Повторите эксперимент для нескольких значений давления. Результаты измерение занесите в отчет. Значения сопротивления для выполнения лабораторной работы: 1 группа – 4 Па; 11Па; 16Па; 19Па; 25Па. 2 группа – 8 Па; 13Па; 19Па; 24Па; 27Па. 3 группа – 9 Па; 14Па; 18Па; 21Па; 29Па. 4 группа – 6 Па; 10Па; 15Па; 20Па; 26Па. 5 группа – 7 Па; 12Па; 17Па; 22Па; 28Па. Результаты измерение занесите в отчет. Отчет по лабораторной работе должен содержать следующее: 1. Описание принципа действия, устройство преобразователей Сапфир – 22 ДИ, техническую характеристику; 2. Схему включения приборов для проведения поверки преобразователя; 3. Определение основной и дополнительной погрешности; 4. Протокол поверки; 5. Выводы о пригодности поверяемого преобразователя к дальнейшей эксплуатации. |