Методика и порядок проведения поверки
Лабораторная работа N 7
ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Задание
1. Изучить назначение, принцип действия, устройство и основные технические данные термопреобразователей сопротивления (ТС).
2. Ознакомится с установкой для поверки ТС.
3. Научится правильно пользоваться уравновешенным мостом.
4. Произвести поверку одного из ТС (по указанию преподавателя).
5. Составить отчёт по поверке.
6. Дать обоснованное заключение о пригодности поверяемого ТС.
Описание установки
Поверка технических ТС производится при помощи эталонного калибратора температуры КТ-500 (рис.1).
Рис. 1 Внешний вид калибратора температуры КТ-500
Калибраторы температуры типа КТ-500 предназначены для высокоточного воспроизведения температуры в диапазоне от 50 до 500оС и используются для поверки и калибровки ТС сопротивления по ГОСТ 6651-94 и DIN N 43760, преобразователей термоэлектрических по ГОСТ 8.338-2002, ТС с унифицированным выходным сигналом, а также ТС с индивидуальными статическими характеристиками преобразования.
КТ-500 с прецизионным регулятором температуры имеет цельнометаллический термостатирующий блок диаметром 90 мм с отверстиями, в которых размещаются поверяемые ТС. Для улучшения процесса регулирования температуры в нижней части термостатирующего блока расположен вентилятор для его обдува.
Измеритель-регулятор температуры является микропроцессорным прибором с возможностью перепрограммирования. В качестве термопреобразователя в канале регулирования температуры основного блока используется высокостабильный платиновый термопреобразователь сопротивления.
В состав измерителя-регулятора температуры входит 2-рядный 5-разрядный индикатор, предназначенный для отображения температурных режимов КТ-500, а также для задания температуры. В его верхнем ряду индицируется текущая температура. В нижнем ряду в зависимости от сигнала готовности отображается или температура или время, в течение которого калибратор находится в рабочем режиме. После задания температуры высвечивается ее значение, при этом в левом углу нижней части изображен символ «=». Когда величина отклонения текущей температуры от заданной находится в пределах допускаемой основной погрешности в течении 5 минут, запускаются отчет и индикация времени нахождения калибратора в данном (рабочем) режиме. В левом углу появляется стилизованная буква « t ». Формат индицируемого времени: часы . минуты.
Температура термостатирования устанавливается оператором с помощью клавиатуры на панели управления. Для изменения температуры имеются пять кнопок: ◄╝ вход (выход) в режим редактирования температуры, кнопки ►,◄ передвижения по разрядам и кнопки ▼,▲ изменения цифры соответствующего разряда. После выхода из режима редактирования индикатор 5 – 7 секунд погашен. В целях безопасности предусмотрено сбрасывание нагрева во время редактирования.
На вертикальной части передней панели расположены два переключателя: «Сеть» и Блокировка».
Двухпозиционный переключатель «Блокировка» служит для включения системы блокировки цепей питания нагревателей, предназначенной для отключения питания в аварийной ситуации. Блокировка срабатывает при отклонении текущей температуры от заданной на ± 15 оС, например, при обрыве в цепи ТС.
Наличие двух охранных блоков и монолитная конструкция термостатирующего блока обеспечивают высокую точность воспроизведения температуры и стабильность ее поддержания, что позволяет получать достоверные результаты измерений при определении основных метрологических характеристик ТС при их поверке (калибровке) и использовать КТ-500 взамен традиционных жидкостных термостатов.
Сопротивление ТС измеряется прибором универсальным измерительным типа УПИП (рис. 5). При определении сопротивления испытательный ток должен быть таким, чтобы электрическая мощность, рассеиваемая в ТС не вызывала повышение температуры из-за самонагрева более 1/5 значения допуска температуры.
При поверке выполняют требования техники безопасности, изложенные в документации на применяемые средства поверки и оборудование.
Методика и порядок проведения поверки
В условиях учебной лаборатории поверка ТС включает внешний осмотр, поверку постоянства номинальной статической характеристики (НСХ) и определение коэффициентов интерполяционной формулы.
При проведении поверки соблюдают следующие условия:
температура окружающего воздуха, оС – (20 ± 5);
относительная влажность окружающего воздуха, % – 30…80;
атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) – 84,0…106,7 (630…800);
напряжение питания, В – 220±4,4;
частота питающей сети, Гц – (50±0,5).
Для поверки постоянства номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) ТС сопротивления измеряют сопротивление ТС при двух значениях температур Т1 и Т2 внутри рабочего диапазона измерений. По результатам измерений определяют величину начального сопротивления R0 и отклонение R0 от его номинального значения, отношение сопротивлений W100 и отклонение W100 от его номинального значения, отклонение от НСХ.
Внешний осмотр
Внешний осмотр выполняется для обнаружения неисправностей защитной арматуры, головки, зажимов и чувствительного элемента ТС. На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на головке ТС (рис.2).
 |
Рис. 2. Устройство ТС: 1 – чувствительный элемент; 2 – защитная арматура; 3 – выводы; 4 – изоляция; 5 – герметик; 6 – головка; 7 – клеммная сборка; 8 – зажимы; 9 – соединительные провода
На ТС или прикрепленном к нему ярлыке должны быть указаны:
· товарный знак предприятия-изготовителя;
· дата выпуска (год, месяц);
Дополнительная маркировка должна содержать следующие данные:
· условное обозначение НСХ;
· класс допуска;
· номинальное значение W100 (только для ТС с W100 = 1,3850 или 1,4260);
· условное обозначение схемы внутренних соединений;
· рабочий диапазон измерений.
Нанесение дополнительной маркировки на ТС должно соответствовать нижеприведенному примеру:
100П/А/1,3850/3/ -200÷750.
В зависимости от номинального значения сопротивления при 0 оС (Rо) и номинального значения сопротивлений W100 условное обозначение номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) должно соответствовать указанному в таблице 1 приложения А.
Платиновые ТС изготовляются для измерения температур в диапазоне от - 260 до 850 оС (1100 для единичного производства) класса допуска А, В, С, медные ТС – в диапазоне от - 200 до 200 оС, класса А, В, С.
Номинальные статические характеристики преобразования ТС должны соответствовать уравнению:
Rt = Wt · R0 ,
где R – сопротивление при температуре t, Ом; Wt – значение отношения сопротивления при температуре t к сопротивлению при 0 оС.
Значения Wt выбирают из таблиц 2 – 6 приложения А.
ТС могут быть сконструированы с различными конфигурациями внутренних соединительных проводов. Предпочтительные схемы соединений внутренних проводов и их условные обозначения приведены на рисунке 3.
Рис. 3 Схемы соединений внутренних проводников ТС с ЧЭ и их условные обозначения: 2 – двухпроводная схема; 3 – трехпроводная схема; 4 – четырехпроводная схема; 4С – четырехпроводная схема с компенсацией изменения сопротивления выводов
Результаты внешнего осмотра записывают в протоколе поверки (форма 1). При наличии дефектов покрытий, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего применения термопреобразователя.