Изучение и проверка способов измерения давления разрежения и разницы давлений (стр. 1 из 2)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
"Изучение и проверка способов измерения давления, разрежения
и разницы давлений"
Алчевск
Введение
Целью работы является получение практических навыков по проверке способов измерения различных технологических параметров на примере грузопоршневого манометра для измерения давления.
1. Теоретические исследования
1.1 Общие указания
1.1.1 Поверка пружинных манометров
Для поверки рабочих пружинных манометров допускается применение таких образцовых приборов:
– грузопоршневых манометров класса точности 0,05 и 0,2;
– пружинных манометров класса точности 0,16 и 0,25.
Для поверки рабочих манометров на месте их установки служат контрольные манометры класса 0,5 и 1, которые имеют трубчатые пружины и две стрелки.
При выборе того или иного образцового прибора необходимо руководствоваться следующим:
– граничное давление образцового прибора должно быть не меньше граничного давления прибора и номинальное значение давления прибора, которое проверяется, должно быть не меньше начальной трети от граничного давления образцового прибора;
– основная погрешность образцового прибора должна быть в четыре раза меньше погрешности прибора, который проверяется.
Используемые для проверки образцовые приборы должны находится в полной исправности и рабочем состоянии. Каждый прибор должен иметь непросроченное свидетельство про его государственную проверку и пломбу.
Поверка устройства для измерения давления может проводиться весовым способом или способом сравнения. Пружинные манометры на большое давление удобней проверять весовым методом. Поверка манометров на высокое давление проводится либо способом сравнения с показаниями образцовых пружинных манометров, либо смешанным способом.
С помощью поршневого манометра, приведенного на рисунке 1.1, можно проводить проверку тем или иным способом.
Для отчета показаний используют два метода.
При первом методе размер созданного давления устанавливают по образцовому прибору, и отсчитывают показания по прибору, который проверяется.
При втором методе доводят показания проверяемого прибора до полного совпадения стрелки с оценкой проверяемой шкалы, а счёт делают по образцовому прибору. В последнем случае, если при проверке используется поршневой манометр, совмещение стрелки с проверяемыми отметками достигается путём наложения на тарелку поршневого манометра кроме грузов, которые принадлежат прибору, технических гирь 3-го класса.
1.1.2 Условия и правила поверки
Проверку манометров начинают с их внешнего вида. Внешний вид определяет в некоторой степени пригодность прибора к работе до начала его проверки.
Проверяемые приборы должны быть в исправном состоянии и не иметь сосредоточие коррозии, загрязнений, трещин и повреждений стекла, циферблата. В приборе не должно находиться никаких посторонних предметов.
В рабочем положении прибора при отсутствии давления конец стрелки должен совпадать с нулевой отметкой шкалы.
У приборов без штифта отклонения конца стрелки от нулевой отметки не должно превышать допустимой погрешности. У приборов, которые имеют штифт, нулевая отметка заблаговременно сдвинута на размер допустимой погрешности.
Приборы, которые не удовлетворяют вышеуказанным требованиям, на проверку не принимаются и направляются в ремонт.
Поверку пружинных манометров делают в лаборатории, сравнивая показания прибора с действительным размером созданного в нём давления, обмеренного образцовым манометром, или сопоставляя показания пробора с весом грузов, которые накладываются на тарелку поршневого манометра.
К манометрам с дистанционной системой передачи показаний на расстояние напряжение питания подается не меньше чем за час до проведения проверки, потому что необходим их предварительный подогрев.
До начала проверки манометра необходимо проверить установку стрелки второстепенного прибора на контрольную отметку при нажатии кнопки «контроль». В случае отклонения стрелки от обозначенного положения настраивание прибора проводиться в присутствии преподавателя или лаборанта.
Температура окружающей среды при проверке не должна отличаться от нормальной + 20оС больше чем на + 5оС.
Прибор должен проверяться в том положении, при котором он находится в рабочем состоянии.
Проверка манометров класса 1; 1,5 и 2,5 должна проводиться не меньше чем в пяти отметках, а класса 4 – в трёх отметках, разделенных равномерно в границах всей шкалы проверяемого манометра.
Проверку ведут сначала при повышении давления, потом проверяемый прибор выдерживают в течение пяти минут под граничным давлением (на конечной отметке проверяемого прибора) и делают проверку показаний прибора на тех же отметках в обратном порядке при снижении давления.
Отсчет показаний проверяемого прибора делают на каждой отметке два раза. Сначала непосредственно после создания необходимого давления, а потом после постукивания по корпусу манометра. Показания до и после постукивания и их разницу заносят в таблицу результатов проверки.
При сборе показаний необходимо, чтобы линия взгляда, который проходит через конец стрелки, была направлена перпендикулярно к поверхности шкалы для исключения ошибок отсчета вследствие параллакса.
При проверке прибора с помощью грузопоршневого манометра измерения делают только во время вращения поршня.
Действительное значение давления, измеряемого образцовым манометром, определяется путем введения поправок в его показания. Поправки нужно брать в свидетельстве образцового манометра. Если необходимые значения непосредственно в свидетельстве не приведены, то они могут быть найдены путём интерполяции.
В конце проверки излишнее давление в проверяемом манометре медленно опускают до нуля и отмечают положение его стрелки относительно нулевой отметки.
1.1.3 Описание установки для поверки
Установка для проверки манометров в данном случае состоит из образцового поршневого манометра 3-го разряда класса 0,2 (тип МП-25) или образцового поршневого манометра второго класса 0,05 (тип МП-6).
На рисунке 1.1 представлен общий вид поршневого манометра МП-25. Здесь давление создается весом грузов, который действует на поршень. Поверхность вертикального цилиндра 1 является более всего важной частью прибора. Она отшлифована с высокой частотой. В цилиндре размещается старательно пригнанный стальной поршень 2. На верхний конец поршня навинчена тарелка 3, на которой помещают грузы 4, имеющие форму дисков.
В верхней части цилиндра находится воронка 11, которая предназначена для заполнения прибора рабочей жидкостью. Прибор имеет винтовой поршневой пресс 5 с манжетным уплотнителем. Для установки проверяемых поршневых манометров предназначены 2 штуцера 6.
Хотя грузовая часть поршневого манометра рассчитана на нагрузку 50 кгс, комплект грузов, которые прилагаются к прибору, обычно состоит из 24-х грузов по 1 кгс и одного груза весом 0,5 кгс.
На всех грузах и на тарелке поршня выбивается номер прибора и размер давления, на которое он рассчитан.
Запрещается заимствовать грузы из других манометров.
Для проверки манометров с предельным давлением выше 25 кгс/см сообщение внутренней пустоты цилиндра с пустотой винтового пресса 5 перекрывается с помощью вентиля 7, а в одном из штуцеров 6 устанавливают соответствующий пружинный образцовый манометр. Давление в коленах 6 в этом случае создается с помощью винтового пресс 5 обращением маховика 10.
1 – вертикальный цилиндр; 2 – стальной поршень; 3 – тарелка; 4 – груз; 5 – винтовой поршневой пресс; 6 – штуцер; 7,8,9 – вентиль; 10 – маховик
Рисунок 1.1 – Общий вид грузопоршневого манометра
Во время работы поршень должен быть погружен в цилиндр по оценке на нем. На таком расстоянии поршень поддерживается на протяжении всего времени проверки. Более высокое расположение поршня может привести к его перекосу и порче внутренней поверхности цилиндра.
Установка поршневого манометра должна вестись строго за уровнем. В условиях учебной лаборатории установку проверяющихся пружинных манометров и образцового делают в присутствии лаборанта
1.2 Обработка результатов поверки
1. Результаты поверки манометра занести в таблицу результатов поверки 1.
2. Определить действительное значение поправки. Для определения значения поправки необходимы показания образцового манометра, которые берут из свидетельства, где дается вес грузов в кг и эффективная (рабочая) площадь поршня (см2).
Созданное грузами давление определяется по формуле:
, (1.1)где Р – давление, кгс/см2;
G1 – вес поршня с тарелкой, кгс;
G2 - вага грузов, кгс;
F – рабочая площадь поршня, см2.
Рабочей силой поршня F принимают площадь пересечения поршня плюс половина площади кольцевого зазора между поршнем и цилиндром. Она дается в свидетельстве как эффективная площадь.
Эффективная площадь поршня поршневого манометра МП-25 обычно составляет от 0,996 до 1,004 см2.
3. Определить размер границы основной погрешности, которая допускается.
Она определяется по формуле:
,где Рк – верхняя граница измерений прибора, кгс/см2;
к – класс точности проверяемого манометра.
Приведенные выше значения погрешности относятся к нормальному положению прибора и температуре окружающей среды 120оС ± 5оС.