Изучение приборов для измерения температуры. Термометры сопротивления. Электронный автоматическ (стр. 3 из 6)
Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 9.
Схема преобразователей Сапфир – 22 ДИ моделей 2151, 2161, 2171 представлена на рис.2.
Мембранный тензопреобразователь 1 размещен внутри корпуса 2. Измеряемое давление подается в камеру 3 и воздействует на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Полость 4 сообщена с окружающей атмосферой.
Электрический сигнал от тензопреобразователя передается из измерительного блока в электронное устройство 6.
Наименование преобразователя, модель, пределы измерений, пределы допускаемой основной погрешности преобразователей Сапфир – 22 ДИ, указаны в табл.1.
Таблица 1
| Наименование преобразователя | Модель | Верхний предел измерений, Мпа (кгс/см2) | Предел допускаемой основной погрешности, ± γ % |
| Преобразователь измерительный избыточного давления | 2150 | 0,4 (4,0) 0,6 (6,0) 1,0 (10) 1,6 (16) 2,5 (25) | 0,25; 0,5 |
| 2160 | 4,0 (40) 6,0 (60) 10,0 (100) 16 (160) | 0,25; 0,5 | |
| 2170 | 25 (250) 40 (400) 60 (600) 100 (1000) | 0,25; 0,5 | |
| 2151 | 0,4 (4,0) 0,6 (6,0) 1,0 (10) 1,6 (16) 2,5 (25) | 0,25; 0,5 | |
| 2161 | 4,0 (40) 6,0 (60) 10,0 (100) 16 (160) | 0,25; 0,5 | |
| 2171 | 25 (250) 40 (400) 60 (600) 100 (1000) | 0,25; 0,5 |
Каждый преобразователь имеет корректор «нуля» и корректор диапазона. Корректор «нуля» позволяет устанавливать значение выходного сигнала, соответствующее нижнему предельному значению измеряемого параметра. Корректор диапазона позволяет устанавливать верхнее предельное значение и может быть перенастроен на любой верхний предел измерений, указанный для данной модели (табл.1).
Зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром для преобразователей с возрастающей характеристикой выходного сигнала 4-20 мА определяется по формуле:
где Ip - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее измеряемому параметру Р, мА;
Р – значение измеряемого параметра МПа или кгс/см2;
Рmax – верхний предел измерений, Мпа или кгс/см2;
Imax – верхнее предельное значение выходного сигнала, мА;
Io – нижнее предельное значение выходного сигнала, мА.
Расчетные значения выходного сигнала (Up), выраженные в напряжении постоянного тока определяют по формуле:
где Rоб – значение образцового сопротивления, Ом.
2. Проведение поверки
2.1. Условия поверки
При проведении внешнего осмотра должно быть установлено соответствие преобразователей следующим требованиям:
1) проверяемые преобразователи не должны иметь повреждений, препятствующих их применению;
2) при периодической проверке преобразователь должен иметь паспорт или документ его заменяющий;
3) маркировка преобразователей должна соответствовать данным, указанным в паспорте;
4) температура окружающего воздуха (23±2)0С;
5) относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80 %.
Работоспособность преобразователя проверяют, изменяя измеряемое давление от нижнего предельного значения до верхнего. При этом должно наблюдаться изменение выходного сигнала.
Определение герметичности преобразователей «Сапфир – 22 ДИ» производят при подаче в измерительную камеру избыточного давления, соответственно равных верхнему пределу измерений.
Преобразователь считают герметичным, если после перекрытия канала, подводящего давление, и после трехминутной выдержки под давлением (разряжением) указанным выше, в течение последующих 2 мин. не наблюдается изменение выходного сигнала. При арбитражных поверках время выдержки должно быть соответственно 15 и 10 мин. [2].
2.2. Определение основной погрешности и вариации выходного сигнала
Основную погрешность определяют следующими способами:
1) по образцовому прибору на входе преобразователя устанавливают измеряемый параметр, равный номинальному, а по другому образцовому прибору измеряют выходной сигнал преобразователя;
2) по образцовому прибору на выходе преобразователя устанавливают расчетное значение выходного сигнала, соответствующее номинальному значению измеряемого параметра, а по другому образцовому прибору измеряют действительное значение измеряемого параметра;
3) сравнением выходных сигналов проверяемого и образцового преобразователей.
При проведении поверки применяются следующие средства:
1) манометр грузопоршневой МП-60 I и II разряда (ГОСТ 8291-83), с пределом допускаемой основной погрешности 0,05% от измеряемого давления в диапазоне измерений от 0,6 до 6 МПа;
2) магазин сопротивлений Р33 (ГОСТ 23737-79), класс точности 0.2, сопротивление до 99999,9 Ом;
3) цифровой вольтметр Щ4313, класс точности 0,015, верхний предел измерений 5 В;
4) блок питания 22 БП-36, обеспечивающий напряжение постоянного тока (36±0,72) В.
Схема включения приборов для измерения выходного сигнала для проведения поверки преобразователей приведена на рис.3 и 4.
 |
Рис.3. Схема включения преобразователя с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 мА при измерении выходного сигнала в мА:
ПР – преобразователь «Сапфир – 22 ДИ»;
П – источник питания постоянного тока (22 БП-36);
R1 – магазин сопротивлений Р33;
ИП – вольтметр цифровой Щ4313;
Р – измеряемое давление.
 |
Рис.4. Схема включения преобразователя с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 мА при измерении выходного сигнала по падению напряжения на образцовом сопротивлении:
R2 – магазин сопротивлений Р4831;
остальное – тоже, что и на рис.3.
При выборе образцовых средств для определения погрешности проверяемого преобразователя должны быть соблюдены следующие условия:
1) при определении значений выходного сигнала в мА
где Δр – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего входной параметр при давлении или разряжении, равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя, в тех же единицах, что и Рmax;
Рmax – верхний предел измерений поверяемого преобразователя; МПа (кгс/см2);
Δ1 - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, мА;
Imax – верхнее предельное значение выходного сигнала, мА;
Io – нижнее предельное значение выходного сигнала, мА (I0=0 – для преобразователей с выходными сигналами 0-5 и 0-20 мА; I0=4 мА - для преобразователей с выходными сигналами 4 и 20 мА);
γ – предел допускаемой основной погрешности проверяемого преобразователя, %;
С – коэффициент равный ¼. [2].
2) при определении значений выходного сигнала в мВ по падению напряжения на образцовом сопротивлении
где Δu – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, в тех же единицах, что и Umax;
Umax и Uo – соответственно верхнее и нижнее предельное значение выходного сигнала, определяемые по формулам:
ΔR – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового сопротивления Rоб;
Rоб – значение образцового сопротивления, Ом (от 100 до 1000 Ом – для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 и 20 или 4 и 20 мА).
Основную погрешность преобразователя определяют сравнением действительных значений выходного сигнала с расчетными, определенными по формуле (1).
В процессе поверки определяются следующие виды погрешностей:
1) абсолютная – разность между действительными значениями выходного сигнала Ii (мА) и расчетными значениями Ip:
2) относительная – абсолютная погрешность в % к расчетному значению выходного сигнала
3) приведенная – абсолютная погрешность в % от разности между верхним и нижним значениями выходного сигнала
Вычисления проводят с точностью до второго знака после запятой.
Приведенная погрешность преобразователя при периодической поверке не должна превышать предела допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя γп (табл.1).