2 Измерение температуры, определение погрешностей измерений
2.1 Цель работы:
1) Изучение устройства приборов для измерения температуры;
2) измерение температуры и определение погрешности измерения.
2.2 Объект исследования
Для измерения температуры в термокамере используются: термометры расширения (спиртовой), манометрического типа, с биметаллическим чувствительным элементом; одноканальный измеритель-регулятор, в состав которого входит датчик температуры (датчик сопротивления).
Измеритель-регулятор позволяет измерять, а также регулировать (поддерживать на постоянном уровне) температуру в термокамере. Измеритель-регулятор микропроцессорный, программируемого типа с встроенным электромагнитным реле. Максимальный ток в цепи нагрузки (цепи управления ТЕНами термокамеры) – 8 А. Режим работы программируется с помощью специальных кнопок. Прибор может функционировать в одном из двух режимов: РАБОТА или ПРОГРАММИРОВАНИЕ.
Режим РАБОТА является основным эксплуатационным режимом, в который прибор входит автоматически при включении питания. В данном режиме производится опрос входного датчика с вычислением по полученным данным текущих значений измеряемой величины и отображением их на цифровом индикаторе и выдачей необходимых сигналов на выходное устройство. В процессе работы прибор контролирует исправность входного датчика (датчика сопротивления). При мигании светодиода «I» – датчик неисправен. Работа выходного устройства (реле) блокируется. Возможные неисправности датчика сопротивления: обрыв или короткое замыкание термометра сопротивления, выход измеряемой величины за допустимый диапазон контроля.
На лицевой панели измерителя-регулятора расположены кроме светодиода «i» следующие органы сигнализации и управления.
Светодиод «К» – сигнализирует о включении выходного устройства.
Светодиод «Т» – сигнализирует о включенном режиме ввода значения уставки регулируемой величины.
Светодиод «Δ» – сигнализирует о включенном режиме ввода значения гистерезиса компаратора или полосы пропорциональности П-регулятора.
Клавиша
предназначена для входа в режим
ПРОГРАММИРОВАНИЕ, а также для записи
новых установленных значений в
энергонезависимую память прибора.
Клавиша
предназначена для просмотра заданного
значения уставки логического устройства,
а также выбора программируемого параметра
и увеличения его значения. При удержании
клавиши скорость изменения возрастает.
Клавиша
предназначена
для выбора программируемого параметра
и уменьшения его значения. При удержании
клавиши скорость изменения возрастает.
2.3 Экспериментальная часть
В данной работе необходимо включить питание стенда и термокамеру (термокамера включается при установке тумблера SA5 в позицию «ON).
В процессе нагрева через каждые 10 °С фиксировать показания всех четырех термометров и записывать их в таблицу.
При этом необходимо следить, чтобы максимальная температура в термокамере не превышала 80 °С. При увеличении температуры свыше 80 °С необходимо отключить питание термокамеры, установив тумблер SA5 в позицию «OFF».
Если значение параметра регулирования Т (температуры в термокамере) не достигнет 80 °С, то необходимо перепрограммировать измеритель-регулятор на поддержание в термокамере более высокой температуры. Вопросы программирования измерителя-регулятора рассматриваются в лабораторной работе № 3.
После проведения экспериментов необходимо отключить питание термокамеры (тумблер SA5 в позицию «OFF») и стенда.
При обработке результатов исследований показания измерителя-регулятора температуры можно считать показаниями образцового термометра (это обусловлено тем, что предел основной приведенной погрешности измерения температуры этим устройством составляет ±0,25 %).
Используя полученные экспериментальные данные, необходимо определить абсолютную и относительную погрешности измерений температуры для исследуемых термометров.