Лабораторное оборудование кафедры МСиС для раздела 3

Для организации лабораторных работ по разделу измерения теплоты на кафедру МСиС ТФ ГОУ ОГУ приобретена лабораторная установка «Методы измерения температуры МСИ 2» - паспорт МСИ 2 ПС от Министерства образования РФ ФГО ООО «ИНТОС+» заводской № 011 по ТУ 9.462 – 2004 дата изготовления и упакована для отправки в ГОУ ОГУ на кафедру МСиС ТФ 18.06 2008 года:

1.1.1 Назначение

Установка лабораторная «Методы измерения температуры МСИ 2» (далее - установка) является составной частью учебно-лабораторного комплекса, используемого для проведения лабораторных работ при изучении дисциплины «Методы и средства измерений, испытаний и контроля» для специальностей 200503 – Стандартизация и сертификация и 220501 – Управление качеством.

Установка должна эксплуатироваться в помещениях при температуре воздуха от + 10°С до + 35°С, относительной влажности воздуха до 80 % при 25° С.

1.1.2 Основные технические данные

Потребляемая мощность, ВА не более 50

Электропитание от сети переменного тока:

- напряжением, В 220 ± 22

- частотой, Гц 50 ± 0,4

Установка предназначена для формирования температуры в заданном диапазоне и её измерение различными типами термометров.

Максимальная температура нагрева, ° С 120 ± 30

Время создания максимальной температуры, час, не более 1,5

Погрешность термометров, % :

- манометрического не более 1,5

- биметаллического не более 2,5

- жидкостного не более 4,0

- мультиметра не более 4,0

Габаритные размеры с установленными термометрами, мм:
длина не более 700
ширина не более 300
высота не более 600

Масса, кг не более 10

Средняя наработка до отказа, циклов не менее 350

Средний срок службы до списания, лет не менее 5

1.1.3 Комплектность

Комплект поставки должен соответствовать таблице

Таблица 1.5

1.1.4 Устройство и принцип работы установки МСИ 2

1.1.4.1 Установка представляет собой настольную конструкцию, внешний вид которой представлен на рисунке 1.5

Рисунок 1.5 - Внешний вид настольной лабораторной установки МСИ 2,

для измерения температуры.

Обозначения на рисунке соответствуют следующей аппликации:

1 - Корпус камеры нагрева; 2 - Дверца камеры нагрева; 3 - Нагревательный элемент (лампа накаливания 220 В 40 ВА или лампа накаливания 220 В 60 ВА);

4 - Термометр жидкостный стеклянный; 5 - Термометр биметаллический;

6 - Индикатор манометрического термометра; 7 - Термосистема манометри-ческого термометра; 8 - Крепление термосистемы термометра; 9 - Мультиметр - термометр; 10 - Индикатор интенсивности нагрева (сигнальная лампа 6,3 В 0.3 А);

11 - Выключатель питания электросети; 12 - Задатчик температуры.

На передней части корпуса установки размещены органы контроля и управления. В верхней части корпуса производится установка термометров согласно рисунку 1.5. На дверце устанавливается биметаллический термометр. На верхней внутренней части корпуса размещаются: электрическая лампа - нагревательный элемент и температурный датчик мультиметра. На задней нижней стороне корпуса установки размещается входная изоляционная втулка входного электрического шнура сетевого питания. В нижней внутренней части корпуса установлена электронная схема управления интенсивности нагрева, автоматического управления температурой от задатчика температуры.

1.1.5 Указания мерн безопасности

1.1.5.1 К работе с установкой допускаются лица, ознакомившиеся с её устройством, принципом действия, а также с разделом 5.6 настоящего паспорта, о чём должна свидетельствовать их личная роспись в журнале по ТБ лаборатории кафедры МСиС ТФ ОГУ, лица, на прошедшие эту процедуру, до занятий по ЛР не допускаются.

1.1.5.2 К работам по монтажу и проверке установки допускается персонал лаборантов, зав. лабораторией каф. МСиС, обученный методам безопасной работы с электрооборудованием напряжением до 1000 В, в соответствии с требованиями действующих ПУЭ, ПТЭ и ПТБ.

Во избежание поражения электрическим током при монтаже каких либо термометров, а также при вскрытии установки и замене электрических ламп, пришедших в негодность, установка должна быть отключена от питающей электрической сети.

1.1.6 Подготовка к работе установки

1.1.6.1 Произвести внешний осмотр установки, не касаясь голыми руками до поверхностей корпуса и выступающих частей, и убедиться в целостности электрических ламп визуально, органов контроля и коммутации, целостности сетевого шнура или кабеля, при условии, что он отключен от сети.

1.1.6.2 Перед подключением шнура или кабеля к сети установить ручку переключателя «СЕТЬ» в положение «0», ручку задатчика температуры повернуть против часовой стрелки до упора. Во избежании выхода из строя установки, производить её включение при положении ручки задатчика температуры в отличном положении от «0» запрещается.

1.1.6.3 Произвести установку манометрического, биметаллического и корпуса жидкостного стеклянного термометров в соответствии с рисунком 5.

1.1.6.4 Подключить к мультиметру собственный датчик температуры, закрепив его внутри верхней части корпуса около электрической лампы, но не на поверхность стеклянной колбы дампы.

1.1.7 Порядок работы на установке

1.1.7.1 Для задания необходимой температуры испытания, повернуть ручку задатчика температуры по часовой стрелке на некоторый, небольшой угол - 5º.

1.1.7.2 Установить переключатель пределов измерения мультиметра в положение «темп. º С» при использовании собственного датчика мультиметра.

1.1.7.3 Для включения электрического питания установки необходимо переключатель «СЕТЬ» перевести в положение «1», при этом должен засветиться индикатор интенсивного нагрева, изменяющий силу свей яркости свечения при вращении ручки задатчика в сторону увеличения угла поворота.

Порядок дальнейшей работы определяется в соответствии с методическими указаниями конкретной лабораторной работы из раздела 3 «Измерение теплоты» под №№ 19, 20, 21, 22, 23.

2 Лабораторная работа № 19 Регулятор «Метакон»

В настоящей лабораторной работе даётся возможность ознакомиться с термопреобразователями, как первичными преобразователями, так и с вторичными преобразователями на примере регулятора МЕТАКОН - 512/522/532/562. Они предназначены для построения одно- и многоканальных систем измерения, контроля и регулирования технологических параметров и измеряют сигналы первичных термоэлектрических преобразователей, аналоговые сигналы - напряжения и тока.

Области применения регулятора различны. Это пищевая, химическая и нефтехимическая промышленность, металлургия, фармакология и др. Регулятор «Метакон» может быть, использован как для измерения сопротивления, так и для измерения напряжения, поэтому его показания необходимо линеаризовывать.

Существуют несложные способы линеаризации с помощью устройств, в которых применены популярные АЦП КР572ПВ2 или КР572ПВ5, которые вычисляют отношение двух поступивших на его вход сигналов в форме напряжений, или тока. Потребность линеаризации обычно появляется, например, при использовании регулятора в качестве термометра с термопарой, поскольку генерируемое термопарой термоЭДС зависит от температуры нелинейно. Похожая задача может возникнуть и при разработке других цифровых измерительных приборов. Применение же различных нелинейных преобразователей на диодах или иных полупроводниковых приборах иногда не может дать желаемой точности по причине трудности их расчёта, температурной нестабильности и плохой повторяемости.

Знакомство с регулятором микропроцессорным, многоканальным серии «Метакон», его конструкцией и назначением, техническими и метрологическими характеристиками, расчётом погрешностей, измерением с его помощью является главной, определяющей задачей лабораторной работы.

Цель работы:

Ознакомиться с вторичными преобразователями на примере регуляторов МЕТАКОН - 512/522/532/562, их конструкцией и назначением, техническими и метрологическими характеристиками, расчётом погрешностей, измерениями с помощью применяемости первичных преобразователей – датчиков различного типа, сигналы которых регулятор имеет возможность преобразовать и измерить.