Отчет по лабораторной работе № 1 Методы и средства измерения температуры
Скачать:
Министерство образования и науки РФ
Технические измерения и приборы
Методы и средства измерения температуры
Отчет по лабораторной работе № 1
ЭАПП–220301.65–04.01.00 ЛР
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Цель работы: ознакомиться с методами и средствами измерения температуры
Используемое оборудование: датчик температуры многоточечный ДТМ-2, блок сопряжения с датчиком БСД-1, термометры сопротивления ТМС-5071, термоэлектрические преобразователи ТХА 05-15, персональный компьютер, термогигрометр Center 311, пирометр переносной Center 352, мультиметр, печь, трубчатый водонагреватель.
1 Описание лабораторного стенда
Схема лабораторного стенда представлена на рисунке 1.
В емкости находиться вода, которая нагревается при помощи трубчатого электронагревателя. В емкость вмонтированы датчик температуры ДТМ 2 и три термометра сопротивления ТХА 05-15. Трубчатый электронагреватель (ТЭН) включается при помощи автоматического выключателя. ТЭН имеет встроенный терморегулятор, что позволяет нагревать воду в емкости до 40, 60 и 80 0C. Для лабораторного опыта выставляем температуру нагрева 80 0C.
Печь также имеет встроенный терморегулятор. Максимальная температура нагрева составляет 150 0C. Данную температуру необходимо выставить для проведения лабораторной работы.
Лабораторный стенд состоит:
1 - емкость с водой;
2 - датчик температуры многоточечный ДТМ-2 фирмы «Альбатрос»;
3 - блок сопряжения с датчиками БСД-1 фирмы «Альбатрос»
4 - блок питания изолированный БПИ-1 фирмы «Альбатрос»;
5 - конвертер RS-485/RS-232 ADAM 4520 фирмы Advanched;
6 - блок питания изолированный Omron S82K-01524;
7 - автоматический выключатель;
8 - термоэлектрический пребразователь ТХА 05-15;
Рисунок 1– Схема лабораторного стенда
9 - трубчатый электронагреватель фирмы «Ariston»;
10 - клеммный зажим;
11 - термометры сопротивления ТСМ 5071;
12 – печь электрическая;
13 - мультиметр DT-830B DIGITAL MULTIMETER;
14 - пирометр радиационный Center 352;
15 - теплогигрометр Center 311.
2 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1 Ознакомится с методическими указаниями.
2 Включить в сеть печь (тумблером SB1) и трубчатый электронагреватель (тумблером SB2).
3 Запустить программное обеспечение на компьютере DTMT 200.exe.
4 В процессе постепенного повышения температуры внутри печи и емкости, производить съем показаний при помощи милливольтметра с термоэлектрических преобразователей ТХА 05-15 и термометров сопротивления ТСМ 5071. Результаты измерений записывать в таблицу 1. Показания милливольтметра сопоставлять с градусами температуры по градуировочной таблице, и также записывать в таблицу 1.
5 Одновременно с этим записывать значения температуры с многоточечного датчика температуры ДТМ-2 при помощи программного обеспечения DTMT 200.exe.
Для начала работы с ПО установить в меню программы «Связь» следующие параметры:
- порт СОМ1;
- скорость 9600 бит/с;
- контроль чётности – нечётный.
Запустить программу кнопкой «Пуск». Показания снимать с трех точек: Т1, Т2 и Т3.
6 При помощи радиационного пирометра Center 352 и термогигрометра Center 311 производить замер температуры в печи (во внутренней части).
Для измерения температуры при помощи радиационного пирометра Center 352 необходимо направить прибор на печь, убедиться в том, что объект находиться в поле зрения, нажать на курок. Навести лазерный указатель на середину измеряемой зоны. На время измерения на ЖКИ зажжется надпись «SCAN», после окончания измерения на индикаторе высветиться надпись «HOLD».
Для измерения температуры при помощи термогигрометра Center 311 необходимо нажать кнопку включения питания для включения термогигрометра. При включении питания термогигрометра, на индикаторе будет индицироваться свободный для использования объем памяти. Перед началом измерения необходимо также подсоединить в разъем Т2, находящийся в верхней части прибора, термопару ТРК-01(входит в комплект).
Для измерения температуры при помощи универсального датчика его необходимо поместить во внутреннюю часть печи, не касаясь нагретых элементов печи.
Для измерения температуры контактной термопарой ТРК-01, необходимо осуществлять непосредственный контакт термопары с измеряемым объектом, кратковременно касаясь нагреваемого элемента печи.
Съем показаний производить с интервалом в 5 минут.
Результаты всех измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1- Результаты измерений
Печь Емкость
Пирометр
Сenter 352, 0С Термометры сопротивления ТСМ 5071 Термогигрометр
Сеnter 311 Многоточ.датчик ДТМ 2 Термопара
ТХА 05-15
Ом 0С Универсал.
датчик, 0С Контакт.
термопара, 0С Т1, 0С Т2,
0С Т3,
0С Т1 Т2 Т3
мВ 0С мВ 0С мВ 0С
26,7
29,5
30,3 59,01
59,647
59,81 26,7
29,5
30,2 26,7
29,5
30,3 26,6
29,4
30,2 23,8
25,7
28,4 23,6
25,4
28,1 22,4
24,9
27,6 0,918
1,02
1,135 23,8
25,6
28,3 0,895
1,01
1,13 23,6
25,3
28,2 0,859
0,97
1,102 22,4
24,8
27,5
7 По результатам измерений построить кривые переходных процессов для печи и для емкости.
8 Заполнить таблицу 2, рассчитать погрешности измерений (температуру Т2 многоточечного датчика ДТМ 2 принимаем за эталонную).
Рисунок 2 – Кривые переходных процессов для печи и емкости
9 Сделать выводы по результатам лабораторной работы.
Таблица 2 – Погрешность измерений
Многоточечный датчик ДТМ 2 Термопара
ТХА 05-15 Абсолютная погрешность
х, 0С
Приведенная погрешность δ м,
δ м = х / Хn
Точка Т2, 0С Точка Т2, 0С
23,6 23,6 0,085 0,0036
25,4 25,3 0,09 0,00354
28,1 28,2 0,09 0,0032
Вывод: в ходе лабораторной работы ознакомились с методами и средствами измерения температуры; приобрели навыки работы с приборами: датчик температуры многоточечный ДТМ-2, блок сопряжения с датчиком БСД-1, термометры сопротивления ТМС-5071, термоэлектрические преобразователи ТХА 05-15, термогигрометр Center 311, пирометр переносной Center 352.
Министерство образования и науки РФ
Технические измерения и приборы
Методы и средства измерения температуры
Отчет по лабораторной работе № 1
ЭАПП–220301.65–04.01.00 ЛР
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Цель работы: ознакомиться с методами и средствами измерения температуры
Используемое оборудование: датчик температуры многоточечный ДТМ-2, блок сопряжения с датчиком БСД-1, термометры сопротивления ТМС-5071, термоэлектрические преобразователи ТХА 05-15, персональный компьютер, термогигрометр Center 311, пирометр переносной Center 352, мультиметр, печь, трубчатый водонагреватель.
1 Описание лабораторного стенда
Схема лабораторного стенда представлена на рисунке 1.
В емкости находиться вода, которая нагревается при помощи трубчатого электронагревателя. В емкость вмонтированы датчик температуры ДТМ 2 и три термометра сопротивления ТХА 05-15. Трубчатый электронагреватель (ТЭН) включается при помощи автоматического выключателя. ТЭН имеет встроенный терморегулятор, что позволяет нагревать воду в емкости до 40, 60 и 80 0C. Для лабораторного опыта выставляем температуру нагрева 80 0C.
Печь также имеет встроенный терморегулятор. Максимальная температура нагрева составляет 150 0C. Данную температуру необходимо выставить для проведения лабораторной работы.
Лабораторный стенд состоит:
1 - емкость с водой;
2 - датчик температуры многоточечный ДТМ-2 фирмы «Альбатрос»;
3 - блок сопряжения с датчиками БСД-1 фирмы «Альбатрос»
4 - блок питания изолированный БПИ-1 фирмы «Альбатрос»;
5 - конвертер RS-485/RS-232 ADAM 4520 фирмы Advanched;
6 - блок питания изолированный Omron S82K-01524;
7 - автоматический выключатель;
8 - термоэлектрический пребразователь ТХА 05-15;
Рисунок 1– Схема лабораторного стенда
9 - трубчатый электронагреватель фирмы «Ariston»;
10 - клеммный зажим;
11 - термометры сопротивления ТСМ 5071;
12 – печь электрическая;
13 - мультиметр DT-830B DIGITAL MULTIMETER;
14 - пирометр радиационный Center 352;
15 - теплогигрометр Center 311.
2 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1 Ознакомится с методическими указаниями.
2 Включить в сеть печь (тумблером SB1) и трубчатый электронагреватель (тумблером SB2).
3 Запустить программное обеспечение на компьютере DTMT 200.exe.
4 В процессе постепенного повышения температуры внутри печи и емкости, производить съем показаний при помощи милливольтметра с термоэлектрических преобразователей ТХА 05-15 и термометров сопротивления ТСМ 5071. Результаты измерений записывать в таблицу 1. Показания милливольтметра сопоставлять с градусами температуры по градуировочной таблице, и также записывать в таблицу 1.
5 Одновременно с этим записывать значения температуры с многоточечного датчика температуры ДТМ-2 при помощи программного обеспечения DTMT 200.exe.
Для начала работы с ПО установить в меню программы «Связь» следующие параметры:
- порт СОМ1;
- скорость 9600 бит/с;
- контроль чётности – нечётный.
Запустить программу кнопкой «Пуск». Показания снимать с трех точек: Т1, Т2 и Т3.
6 При помощи радиационного пирометра Center 352 и термогигрометра Center 311 производить замер температуры в печи (во внутренней части).
Для измерения температуры при помощи радиационного пирометра Center 352 необходимо направить прибор на печь, убедиться в том, что объект находиться в поле зрения, нажать на курок. Навести лазерный указатель на середину измеряемой зоны. На время измерения на ЖКИ зажжется надпись «SCAN», после окончания измерения на индикаторе высветиться надпись «HOLD».
Для измерения температуры при помощи термогигрометра Center 311 необходимо нажать кнопку включения питания для включения термогигрометра. При включении питания термогигрометра, на индикаторе будет индицироваться свободный для использования объем памяти. Перед началом измерения необходимо также подсоединить в разъем Т2, находящийся в верхней части прибора, термопару ТРК-01(входит в комплект).
Для измерения температуры при помощи универсального датчика его необходимо поместить во внутреннюю часть печи, не касаясь нагретых элементов печи.
Для измерения температуры контактной термопарой ТРК-01, необходимо осуществлять непосредственный контакт термопары с измеряемым объектом, кратковременно касаясь нагреваемого элемента печи.
Съем показаний производить с интервалом в 5 минут.
Результаты всех измерений занести в таблицу 1.
Таблица 1- Результаты измерений
Печь Емкость
Пирометр
Сenter 352, 0С Термометры сопротивления ТСМ 5071 Термогигрометр
Сеnter 311 Многоточ.датчик ДТМ 2 Термопара
ТХА 05-15
Ом 0С Универсал.
датчик, 0С Контакт.
термопара, 0С Т1, 0С Т2,
0С Т3,
0С Т1 Т2 Т3
мВ 0С мВ 0С мВ 0С
26,7
29,5
30,3 59,01
59,647
59,81 26,7
29,5
30,2 26,7
29,5
30,3 26,6
29,4
30,2 23,8
25,7
28,4 23,6
25,4
28,1 22,4
24,9
27,6 0,918
1,02
1,135 23,8
25,6
28,3 0,895
1,01
1,13 23,6
25,3
28,2 0,859
0,97
1,102 22,4
24,8
27,5
7 По результатам измерений построить кривые переходных процессов для печи и для емкости.
8 Заполнить таблицу 2, рассчитать погрешности измерений (температуру Т2 многоточечного датчика ДТМ 2 принимаем за эталонную).
Рисунок 2 – Кривые переходных процессов для печи и емкости
9 Сделать выводы по результатам лабораторной работы.
Таблица 2 – Погрешность измерений
Многоточечный датчик ДТМ 2 Термопара
ТХА 05-15 Абсолютная погрешность
х, 0С
Приведенная погрешность δ м,
δ м = х / Хn
Точка Т2, 0С Точка Т2, 0С
23,6 23,6 0,085 0,0036
25,4 25,3 0,09 0,00354
28,1 28,2 0,09 0,0032
Вывод: в ходе лабораторной работы ознакомились с методами и средствами измерения температуры; приобрели навыки работы с приборами: датчик температуры многоточечный ДТМ-2, блок сопряжения с датчиком БСД-1, термометры сопротивления ТМС-5071, термоэлектрические преобразователи ТХА 05-15, термогигрометр Center 311, пирометр переносной Center 352.