Методические указания к лабораторной работе 7 поверка измерительного преобразователя перепада давления с пневматическим (стр. 1 из 2)
Министерство образования Российской Федерации
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра автоматизации производственных процессов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Методические указания к лабораторной работе 2.7
ПОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ
ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ
для студентов специальности 210100 - Управление
и информатика в технических системах
Краснодар
2003
Составитель канд. техн. наук доцент В.В.Осокин
Метрология, стандартизация и сертификация: Методические указания к лабораторной работе 2.7 – Поверка измерительного преобразователя перепада давления с пневматическим выходным сигналом- для студентов специальности 210100-Управление и информатика в технических системах дневной и заочной форм обучения /Кубан. гос. технол. ун-т; Сост. В.В. Осокин. - Краснодар, 2003.- 10 с.
Приведены цели лабораторной работы и общие сведения, содержащие основные теоретические положения, относящиеся к рассматриваемым вопросам; дано описание лабораторной установки; указаны требования техники безопасности; приведен порядок выполнения работы; сформулированы требования к оформлению отчета, контрольные вопросы; дан список рекомендуемой литературы.
Продолжительность лабораторной работы составляет 4 академических часа, в том числе: экспериментальная часть - 2 часа, расчетно-аналитическая часть - 2 часа.
Библиогр.: 5 назв.
Рецензент канд. техн. наук, доцент Шелишпанский Б.В.
Нормативные ссылки
В методических указаниях к лабораторной работе 2.7 – Поверка измерительного преобразователя перепада давления с пневматическим выходным сигналом - использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.
ГОСТ 8.052-73 ГСИ. Дифференциальные манометры с пневматическими выходными сигналами. Методы и средства поверки.
ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия.
ГОСТ 6521-72 Манометры и вакуумметры деформационные образцовые с условными шкалами. Общие технические условия.
ГОСТ 14764-79 Преобразователи разности давлений измерительные (датчики) с пневматическим выходным сигналом ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 18140-84 Манометры дифференциальные ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 19.701-90 ЕСПД. Схемы алгоритмов, программ данных и систем. Условные обозначения и правила выполнения.
ГОСТ 21.101-97 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.
ГОСТ 26.015-81 Средства измерений и автоматизации. Сигналы пневматические входные и выходные.
РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Термины и определения.
1 Цели работы
Изучение устройства и принципа действия измерительного преобразователя перепада давления типа ДС-П4.
Приобретение навыков поверки измерительного преобразователя перепада давления.
2 Общие сведения
Измерительный преобразователь перепада давления типа ДС-П4-1в [ 1 ] предназначен для линейного преобразования измеряемого перепада давления DP, изменяющего в диапазоне от 0 до 160 кПа, в унифицированный пневматический выходной сигнал Рвых, изменяющийся в диапазоне от 20 до 100 кПа по ГОСТ 26.015 - в соответствии с выражением [ 2 ]:
, (1)где DP – входной перепад давления, кПа;
DPн – предельный номинальный перепад давления преобразователя, кПа.
Класс точности преобразователя 1. Пределы допускаемой основной приведенной погрешности равны ±1 %. Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного значения предела допускаемой основной приведенной погрешности. Питание преобразователя осуществляется от источника сжатого воздуха с давлением 140 кПа [ 3 ].
Поверкой средства измерений по РМГ 29 называется установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.
В соответствии с ГОСТ 8.052 при поверке преобразователя перепада давления должны выполняться следующие операции: внешний осмотр, определение влияния изменения рабочего избыточного давления на изменение выходного сигнала, установка начального значения выходного сигнала преобразователя, проверка герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока, определение влияния изменения давления воздуха питания на выходной сигнал, определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
При проведении поверки должны применяться следующие технические средства: образцовые деформационные манометры типа МО по ГОСТ 6521.
При проведении поверки должны соблюдаться условия, указанные в ГОСТ 8.052. Изменение давления должно быть плавным, без перехода за измеряемое значение. Средой, передающей измеряемое давление, должен быть воздух. Для контроля давления воздуха питания должен применяться манометр по ГОСТ 2405 класса точности не ниже 1 с верхним пределом измерений 0,16 МПа.
Перед проведением поверки необходимо проверить герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцового прибора. Систему считают герметичной, если после трехминутной выдержки под максимальным входным давлением и последующего отключения от устройства, создающего давление, в течение двух минут в ней не наблюдается падения давления.
При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие преобразователя следующим требованиям: преобразователь должен иметь паспорт, маркировка должна соответствовать ГОСТ 18140, преобразователь не должен иметь повреждений и дефектов, ухудшающих внешний вид и препятствующих его применению.
Установка начального значения выходного сигнала преобразователя производится корректором нуля преобразователя по образцовому манометру – при отсутствии входного перепада давления. Погрешность установки начального значения выходного сигнала не должна превышать разности между 0,25 значения по модулю предела основной абсолютной погрешности поверяемого дифманометра и значением по модулю абсолютной погрешности образцового манометра.
При проверке герметичности в «плюсовую» камеру преобразователя подают давление, равное предельному номинальному перепаду давлений. Преобразователь считают герметичным, если после трехминутной выдержки в течение последующих 2 мин не наблюдается изменение выходного сигнала.
Основную погрешность определяют по первому способу, указанному в ГОСТ 8.052: по образцовому манометру на входе преобразователя устанавливают перепад давлений, равный номинальному, а другим образцовым манометром измеряют выходной сигнал преобразователя [ 4 ]. При этом переход от внесистемных единиц давления к системным производят на основе соотношений: 1 кПа » 0,010197 кгс/см 2; 1 кгс/см 2 » 98,0665 кПа.
При выборе образцовых приборов должно быть соблюдено следующее условие
, (2)где gп – предел допускаемой основной приведенной погрешности поверяемого преобразователя, %;
D1 – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра для измерения входного сигнала преобразователя, кПа;
D2 – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра для измерения выходного сигнала преобразователя, кПа;
DРн – предельный номинальный перепад давления преобразователя, кПа;
Imax – верхнее предельное значение выходного тока, мА;
С – коэффициент запаса точности, равный 0,25.
Поверку преобразователя проводят в начале при плавно возрастающем перепаде, а затем после примерно минутной выдержки при плавно убывающем перепаде давлений [ 5 ].
Вычисления приведенных погрешностей проводят до второго знака после запятой.
3 Описание лабораторной установки
Схема лабораторной установки приведена на рисунке 1. Установка содержит технические средства, смонтированные на стенде: преобразователь типа ДС-П4 и два образцовых манометра типа МО с классом точности 0,25. Входной сигнал преобразователя создается редуктором типа РДВ-5. Питание преобразователя сжатым воздухом осуществляется от панели управления типа ПДУ-А.
Рисунок 1 – Схема лабораторной установки
4 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
При аварийном обрыве пневмотрубок необходимо редуктором панели управления ПДУ-А установить стрелку манометра панели на нулевую отметку – отключить пневмопитание от преобразователя. Также следует перекрыть запорный вентиль на трубопроводе подачи сжатого воздуха в лабораторию.
Категорически запрещается выполнять какие-либо переключения в схеме на лабораторной установке без согласования с преподавателем.
На лабораторном столе не должно быть лишних посторонних предметов (пакетов, сумок, одежды, пищевых продуктов).
5 Порядок выполнения работы
5.1 Подготовьте лабораторную установку к проведению эксперимента, выполните для этого следующие операции:
- начертите заготовку таблицы для записей результатов наблюдений и расчетов (черновик протокола поверки); форма таблицы приведена в приложении А;
- запишите в черновик протокола поверки: технические данные средств измерений; в первую колонку таблицы - поверяемые отметки диапазона измерений преобразователя 0, 20, 40, 60, 80, 100 %, во вторую - соответствующие значения входного перепада давления DP, в третью - значения выходного сигнала Рвых, рассчитанные по формуле ( 1 );
- проверьте выполнение условия правильности выбора образцовых средств измерений – по формуле (2).
5.2 Проведите определение погрешностей и вариаций преобразователя перепада давления, выполните для этого следующие операции: