Материал: Д6337 Лаврищев ИБ Монтаж и наладка систем измерения температуры Метод указ лаб раб 1и 2

Лабораторная работа № 1 Монтаж и наладка системы измерения температуры с термоэлектрическими преобразователями

Целью работы является изучение правил монтажа и наладки системы измерения температуры с термоэлектрическими преоб-разователями (термопарами).

Порядок выполнения

Перед началом монтажа системы измерения температуры с термоэлектрическим преобразователем необходимо провести внеш-ний осмотр и проконтролировать фазировку термопреобразователя (термопары). При внешнем осмотре проверяют отсутствие видимых повреждений защитной арматуры и зажимов термопреобразователя.

Полярность термоэлектродов может быть определена с помощью контрольного прибора (милливольтметра, переносного потенциометра). При соединении «плюса» контрольного прибора с «плюсом» термопары стрелка контрольного прибора отклоняется вправо.

С учетом того, что у всех термоэлектрических преобразова-телей промышленного производства должен маркироваться поло-жительный термоэлектрод, следует проверить соответствие марки-ровки и действительной полярности электродов.

Следующая операция – проверка сопротивления электрической изоляции между термоэлектродами и металлической частью защитной арматуры с помощью тестера (омметра). При низком сопро-тивлении изоляции следует проверить изоляцию испытательным напряжением с помощью мегомметра на 500 В. Электрическая изоляция должна выдерживать это напряжение в течение минуты при одних и тех же параметрах температуры и влажности окружающей среды.

По окончании этих операций установить термопреобразователь в объект контроля по правилам, рассмотренным выше.

Подключить к термопреобразователю термоэлектродный (ком-пенсационный) провод. Термоэлектродный провод должен быть подключен к зажимам в головке преобразователя в соответствии с по-лярностью жил.

После указанных операций следует закрыть крышку на головке преобразователя, проверить наличие уплотнительной прокладки, сальника на вводе провода в головку.

Термоэлектродный провод проложить в коробе или в защитной трубе. Сопротивление линии связи и термоэлектрического преоб-разователя милливольтметров R_вн должно иметь определенное зна-чение (5 или 15 Ом), указанное на шкале прибора. Допустимое от-клонение сопротивления катушки должно быть не более +0,1 R_вн. Сопротивление линии связи и преобразователя измеряется мостом постоянного тока типа МО-62 или универсальным прибором типа Р4833 и подгоняется до нужного значения с помощью манганиновой катушки.

После перечисленных операций наладка термоэлектрического преобразователя и линии связи считается законченной.

При проведении предмонтажной проверки потенциометр или милливольтметр должен быть приведен в нормальное рабочее состояние.

При проверке соединение образцового прибора с поверяемым осуществляется медными или термоэлектродными проводами с уче-том требуемого внешнего сопротивления.

После прогрева потенциометра или милливольтметра при любом значении задаваемого напряжения в диапазоне измерения необходимо оценить реакцию приборов на изменение входного сигнала.

Убедившись в том, что приборы правильно реагируют на из-менение входного сигнала, необходимо приступить к проверке основной погрешности.

На рис. 3 показана схема поверки потенциометра при наличии манганиновой катушки.

Рис. 3. Схема поверки потенциометра

Поверяемый и образцовый приборы соединяются медными проводами. Сопротивление R устанавливают таким, чтобы оно совместно с выходным сопротивлением образцового прибора было равно 0,8–1,0 наибольшего значения сопротивления термоэлектри-ческого термометра, включая сопротивление линии связи.

Поверку потенциометра производят на оцифрованных точках в соответствии с температурой свободных концов. При использовании данной схемы температура свободных концов приводится к температуре 30 °С (это определяется номинальными значениями сопротивлений катушек). Тогда по ГОСТ 3044-84 для любой проверяемой оцифрованной отметки шкалы при температуре свободных концов 30 °С выбираются соответствующие значения термоЭДС, мВ (см. приложение).

Например, для оцифрованной точки 300 °С потенциометра градуировки ХА значение термоЭДС при температуре свободных концов 30 °С равно 11,004 мВ.

При выборе образцового потенциометра для определения основной погрешности поверяемого потенциометра следует помнить, что их допускаемые погрешности должны соответствовать условию:

.

_{Основная погрешность определяется не менее, чем на пяти отметках шкалы, включая начальную и конечную отметку.}

_{Путем увеличения напряжения на образцовом потенциометре необходимо стрелку поверяемого потенциометра последовательно установить на оцифрованных отметках шкалы, соответствующих 0, 20, 40…100 % диапазона измерения прибора, а затем в обратном направлении.}

_{Показания образцового прибора в том и другом случае необходимо записать в табл. 1. В ту же таблицу записываются дей-ствительные значения ЭДС, соответствующие данной температуре, которые определяются из градуировочных таблиц (см. приложение).}

_{Таблица 1}

После измерений рассчитывают основную погрешность по формуле:

 = ,

где  – основная погрешность, %; E – значение ЭДС, соответствующее проверяемой точке по градуировочной таблице, мВ; E_о – показания образцового прибора, мВ; Е_к и Е_н – значение ЭДС, соответствующее концу и началу шкалы проверяемого прибора, мВ.

_{Вариация прибора определяется по формуле:}

В = ,

где В – вариация прибора, %; Е_пр и Е_об – показания образцового прибора при прямом и обратном подходе к проверяемой точке.

_{Результаты вычислений также записываются в табл. 1.}

_{Прибор считается исправным, если наибольшая основная погрешность меньше класса точности прибора. Предел допускаемого значения вариации не должен превышать абсолютного значения предела допускаемого значения основной погрешности.}

_{Если основная погрешность показаний потенциометра превышает допускаемое значение, то необходимо провести юстировку.}

_{Юстировка включает в себя совокупность операций по доведению погрешностей приборов до значений, соответствующих техническим требованиям.}

_{При юстировке вместо манганиновых спиралей катушек измерительной схемы, которые служат для изменения показаний в начале и конце шкалы, следует подключить образцовые магазины сопротивлений МСР-63 с учетом сопротивления соединительных проводов.}

Лабораторная работа № 2 Монтаж и наладка системы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления

Целью работы является изучение правил монтажа и наладки системы измерения температуры с термопреобразователями сопротивления, работающими совместно с микропроцессорным двухканальным измерителем 2ТРМО с универсальными измерительными входами.

Порядок выполнения

Перед началом выполнения работы необходимо ознакомиться с правилами монтажа прибора (в зависимости от его исполнения) и подготовки его к работе, изложенными в руководстве по эксплуатации (РЭ).

В данной лабораторной работе предусматривается использование прибора конструктивного исполнения «Щ» (щитового крепления), работающего совместно с первичными преобразователями типа ТС.

Перед началом монтажа системы необходимо выполнить пред-монтажную поверку прибора.

При проведении поверки должны выполняться следующие операции:

1) внешний осмотр;

2) проверка электрического сопротивления изоляции;

3) опробование;

4) определение основной приведенной погрешности.

При проведении поверки прибора должны использоваться мегомметр М4100/3 (U=500B) и магазин сопротивлений Р4831.

Подготовка к поверке:

– подготовить к работе поверяемый прибор в соответствии с указаниями, изложенными в РЭ на 2ТРМО.

– подготовить к работе средства поверки.

Проведение поверки

1.Внешний осмотр.

1.1. Прибор должен быть чистым и не иметь механических повреждений на корпусе и лицевой панели.

1.2. Прибор не должен иметь механических повреждений входных и выходных клеммных соединителей.

1.3. На приборе должна быть необходимая маркировка.

2. Проверка электрического сопротивления изоляции

2.1. На время испытаний контакты с 10 по 14 соединить между собой перемычками.

2.2. При помощи мегомметра М4100/3 последовательно подать испытательное напряжение 500В на следующие точки его приложения:

контакт 1 и контакт 3, 11, 15;

контакт 3 и контакт 11, 15;

контакт 11 и контакт 15;

корпус и контакт 1, 3, 11, 15.

2.3. Измеренные значения занести в таблицу. Прибор считается выдержавшим испытание, если измеренное сопротивление изоляции для любой из приведенных пар точек не менее 20 МОм

3. Опробование

3.1. Прибор подключить к питающему напряжению сети в соответствии с указаниями РЭ и перевести его в режим «Программирование».

3.2. В соответствии с указаниями РЭ проверить во всех каналах заданные значения параметров коррекции измеряемых величин «Сдвиг характеристики» и «Наклон характеристики» и установить их равными соответственно «000,0» и «1,000».

3.3. В соответствии с указаниями РЭ отключить во всех каналах цифровые фильтры, установив в параметрах «Постоянная времени фильтра» и «Полоса пропускания фильтра» нулевые значения.

4. Определение основной приведенной погрешности прибора при работе с термопреобразователями сопротивления.

4.1. К входу поверяемого канала прибора вместо термопреоб-разователя сопротивления подключить магазин сопротивлений Р4831. Подключение магазина к прибору производить с помощью трехпроводной линии по схеме подключения (рис. 4). При этом сопротивления соединительных проводов должны быть равными и не превышать 15 Ом.

Рис. 4. Схема подключения

4.2. Последовательно устанавливать на магазине сопротивлений Р4831 величины сопротивлений соответствующие значениям выходного сигнала в контрольных точках, приведенных в табл. 2.

Зафиксировать по установившимся показаниям цифрового индикатора прибора измеренную прибором температуру для каждой точки.

4.4. Рассчитать для каждой контрольной точки основную приведенную погрешность по формуле:

 =

_{На одном магазине нужно установить сопротивление, соответствующее начальной отметке, а на другом – сопротивление, соответствующее конечной отметке шкалы, и, поочередно изменяя сопротивление на магазинах, добиться совпадения крайних отметок шкалы.}

_{По сумме сопротивлений (сопротивление на магазине и сопро-тивление соединительных проводов от магазина до измерительной схемы) с помощью универсального прибора типа Р4833 или моста постоянного тока МО-62, необходимо подогнать сопротивление} спиралей до этого значения с точностью 0,01 Ом.

_{После окончания юстировки необходимо повторно проверить правильность показаний потенциометра по оцифрованным отметкам.}

_{Перед подключением линии связи к измерительному прибору необходимо измерить термоЭДС на термоэлектродных проводах у прибора (с помощью переносного потенциометра ПП-63).}

_{После измерения термоЭДС в полученное значение напряжения вводится поправка на температуру свободных концов термоэлектродного провода в месте замера. Поправка (в милливольтах) суммируется с показанием переносного потенциометра, если температура окружающей среды положительная, и вычитается, если отрицательная.}

_{Значение температуры окружающей среды контролируется стеклянным лабораторным термометром.}

_{Пользуясь приложением, для соответствующей градуировки термоэлектродов находят действительное значение температуры в месте установки термоэлектрического преобразователя.}

_{Затем линию связи следует подключить к потенциометру и сопоставить информацию о значении измеряемого параметра по местному ртутному термометру с показаниями потенциометра.}

где  – основная приведенная погрешность; Т_изм – измеренное прибором значение температуры в заданной контрольной точке, °С; Т_нсх – значение температуры в заданной контрольной точке по НСХ термопреобразователя, °С; Т_норм – нормирующее значение, равное разности максимальной и минимальной температур диапазона измеряемых прибором температур, °С.

4.5.Результаты занести в таблицу. Результат считать положительным, если в каждой контрольной точке   0,5 %