Методика градуировки и поверки ТПС
Градуировка ТПС, т.е. определение его статистической (градуировочной) характеристики, производится путем сличения показаний ТПС в Ом с показаниями образцовыми ртутного термометра в 0С.
Стенд для экспериментального определения статистической характеристики включает в себя термостат лабораторный (1), образцовый лабораторный термометр с ценой деления 0,1 0С (2) и лабораторный измерительный мост постоянного тока не ниже 0,1 класса точности (3), (рис.1.1)
ТПС (4) присоединяют к клеммам лабораторного измерительного моста и погружают в термостат, куда помещают и образцовый термометр.
После того, как измеряемое сопротивление установится на постоянном значении, контролируемом лабораторным мостом, при постоянной температуре, контролируемой по образцовому термометру, производят запись величин температуры среды и замеренного значения сопротивления. Эту операцию повторяют при погружении ТПС в лабораторный термостат, устанавливая в нем значения температуры через каждые 200С, начиная с комнатной до 1000С.
Полученные результаты наносят на график, по оси абсцисс которого откладывает действительные значения температуры, определяемые по показаниям образцового ртутного термометра в 0С, а по оси ординат откладывают значение сопротивления градуируемого ТПС, определяемые по измерениям лабораторного измерительного моста в Ом. Полученная таким образом характеристика будет называться статистической или градуировочной характеристикой ТПС.
Поверкой средства измерения называется определение его погрешностей с целью установления пригодности его к эксплуатации.
Поверку градуировки ТПС проводят в соответствии с ГОСТ 8.336-78 для этого используют полученные значения сопротивления ТПС, определенные при значениях температуры 0, 20, 40, 60, 80, 1000С, сравнивая их с значениями, указанными в номинальной статистической характеристике, которые принимают за действительные значения. Абсолютные значения погрешности на каждой из заданной отметок определяется по формуле:
DR = Ru - Rд где: Ru – значения сопротивления ТПС;
Rд – действительные значения ТПС, по НСХ Ом;
Приведенная относительно погрешности g определяется по формуле:
g = ( DR / Rmax ) . 100% (1.2)
где: Rmax – значение сопротивления по номинальной статической характеристике, соответствующее конечному значению поверяемой температурной оценки.
Градуировка считается удовлетворительной, и термопреобразователь сопротивления пригоден к работе, если на каждой температурной заметке приведенная погрешность не превышает 5%. Номинальная статическая характеристика градуируемого ТПС представлена в табл. 1.3.
Таблица 1.3
| , Т-ра ,0С | ||||||
| СRд, Ом | 11290,4 | 11509,6 | 11619,2 | 11728,8 | 1838,4 |
Рис. 1.2 Стенд для экспериментального определения статической характеристики ТПС.
| |
Порядок выполнения работы
1. Ознакомление с методикой градуировки и поверки ТПС (раздел 6).
2. Собрать схему (рис.1.2) и провести градуировку ТПС. В случае отсутствия термостата, ТПС и образцовый термометр помещают в сосуд, где самостоятельно формируют, пять температурных отметок в диапазоне от комнатной до 90 – 1000С с помощью кипятка и холодной воды. Получаемые значения температуры (не обязательно именно те значения, которые указаны в разделе 6) и соответствующие им значения сопротивления заносятся в табл. 1.4. Измерения сопротивления производятся при помощи лабораторного моста постоянного тока.
 |
В основе работы моста лежит нулевой (компенсационный) метод измерений, при котором измеряемая величина в данном случае сопротивление ТПС, уравновешивается или компенсируется известным сопротивлением, выставляется на магазинах сопротивления (на схеме указан реохорд Rр).
Рис.1.3. Принципиальная схема мостовой измерительной системы.
Результат сравнения доводится до нуля, что фиксируется нулевым прибором. Принципиальная (упрощенная) схема измерительного моста представлено на рис. 1.3. 
Измерительная схема уравновешенного моста представляет собой четыре плеча (1 – 3), (1 – 4), (4 – 2) и (2 – 3), в которые включены.
Rt – измеряемое сопротивление; R1, R2 – постоянные сопротивления
Rp – реохорд или магазин сопротивления.
В диагональ (3 – 4) включен источник питания Е, в диагональ (1 – 2) включен НП – нулевой прибор нуль - (гальванометр).
Перемещая движок реохорда или установочные ручки магазина сопротивлений, добиваются установления стрелки НП на ноль. В этом случае разность потенциалов в точках 1 и 2 равна нулю, а следовательно, I = 0. Такое состояние называется равновесием моста. Т.к. R2 и R1 = const , то измеряемое сопротивление Rt определяется только сопротивлением реохорда Rp, Результаты градуировки заносятся в табл. 1.4
Обработка результатов.
1. В соответствии с таблицей 1.4 на одной координатной плоскости построить НСХ ТПС и статическую градуировочную характеристику по результатам поверки.
2. В соответствии с методикой, изложенной в п.6, определить погрешность градуировки на указанных значениях температурной шкалы. Полученные по формулам 1.2 и 1.3 результаты занести в табл. 1.4.
3. Сделать вывод о результатах градуировки (раздел 6).
| Данные градуировки ТПС | Действительные значения сопротивления (по номинальной статической характеристике), | Погрешность | ||
| Температу-ра, 0С | Сопротив., Ом | Rд, Ом | Абсолютная, Ом | Приведенная относительная, % |
Таблица 1.4.
Содержание отчета.
Отчет должен содержать:
1. Название работы, цель.
2. Схема лабораторной установки и схему лабораторного моста
3. Графики НСХ и градуировочной характеристики.
4. Таблица 1.4.
5. Вывод о результатах градуировки.
10. Контрольные вопросы
I .Письменные вопросы
1.На какие группы делятся технологические параметры.
2.Какие вы знаете общетехнические параметры
3.Какие вы знаете параметры состава и свойств веществ
4.Что называют местным измерением (приведите пример).
5.Что называют дистанционным измерением (приведите пример).
6.Из каких элементов состоит термоэлектрический термометр.
7.Из каких элементов состоит термометр сопротивления.
8.Что называют градуировочной характеристикой преобразователя.
9.Что называют погрешностью средств измерения.
10. Что называют поверкой средств измерения.
II. Устные вопросы.
1. Принцип действия, чувствительные элементы, конструкция, типы и типы НСХ, их возможные обозначения, диапазоны измерений нормирование погрешностей термопроеобразователей сопротивления и термопар.
2.Методика поверки термопреобразователя сопротивления.
3.Принцип действия и назначение уравновешенного лабораторного моста, применяемого в данной работе (рассказать по схеме).
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2.