Перевірка пружинних манометрів

Мета роботи: Вивчення будови пружинних манометрів і процесу перевірки робочих манометрів.

1. Опис будови пружинних манометрів

У техніці для вимірювання великого діапазону тиску 0,5-1000 ат і

вакууму широко використовуються манометри з одновитковою трубчастою пружиною. Будова приладу показана на стенді.

Основною деталлю є зігнута по дузі кола порожниста трубка 1, запаяна з одного кінця, а іншим вона приєднана до штуцера 7. Поперечний перетин трубки 1 має овальну форму. Велика вісь паралельна осі одновиткової трубчастої пружини. Під дією перепаду тиску відбувається деформація перетину трубки: велика вісь овалу меншає, а менша збільшується.

Внаслідок цього трубка під дією надмірного тиску розгинається, а при тискові менше за атмосферний (тобто під дією вакууму) зменшити радіус кривизни. Переміщення запаяного кінця трубки за допомогою передаточного механізму, що складається з поводка 5, зубчатого сектора 2, перетворюється в переміщення стрілки 8. На осі стрілки насаджена трибка (шестерня з малим числом зубів), яка знаходиться в зачепленні із зубчатим сектором. Для підвищення точності показань приладу люфт між зубцями усувається спіральною пружиною 11. Весь механізм закривається корпусом 3, на передній панелі знаходиться циферблатна шкала 9.

Технічні манометри мають клас точності від 0,5 до 6, зразкові - 0,2, 0,4.

Клас точності приладу - величина максимально допустимої абсолютної похибки, виражена у відсотках від найбільшого значення на шкалі приладу.

Правила експлуатації пружинних манометрів.

1. У місці установки приладу повинні бути відсутнім вібрації і струси.

2. Робоче положення манометра - вертикальне і в основному штуцером вниз.

3. Прилади включаються і вимикаються повільним поворотом рукоятки вентиля.

4. Перед початком і в кінці вимірювань перевіряється установка стрілки на нуль.

2. Перевірка пружинних манометрів.

Т ехнічні манометри перевіряють на відповідність приладу до його класу точності. Для лабораторних приладів метою перевірки є побудова тарировочної залежності р=(р), необхідної для компенсації систематичної погрішності. Як зразковий прилад застосовують манометри з максимальною абсолютною похибкою в чотири рази меншої і з більшим діапазоном вимірювань, щоб шкала зразкового манометра перекривала шкалу що, перевіряється.

На мал. 2.1. зображена схема установки для перевірки пружинних манометрів

Мал.2.1. Установка для перевірки пружинних манометрів.

Конструкція установки забезпечує проведення перевірки по показанням зразкових манометрів двох типів: 1) вантажопоршневого; 2) пружинного.

В установці всі складові вузли приєднуються за допомогою вентильних кранів 10, 14 до трубки 1, яка заповнюється маслом з ємності 5.

Спочатку тиск в гідросистемі створюється плунжерним насосом 2. Точна установка необхідного тиску проводиться пресовим пристроєм, що складається з плунжера 3 і гвинтового механізму з штурвалом 4.Тиск, що створюється в рідині, одночасно вимірюється випробуваним манометром 9, зразковим випробуваним пружинним 8, або зразковим вантажним манометром 7, в якому тиск рідини встановлюється кількістю змінних вантажів. Всі вузли розміщені на плиті, горизонтальне положення якої виставляється мікрометричними гвинтами.

Порядок перевірки пружинного манометра.

1. Манометр 9 приєднують до установки.

2. Закривши вентилі 11, 12, і 13 від'єднують манометри від системи.

3. Циліндр пресового пристрою і трубопровід заповнюють плунжерним насосом 2 при відкритому вентилі 14 і максимально виведеному поршні 3. Після заповнення установки маслом кран 14 закривають.

4. Корпус приладу встановлюють в горизонтальному положенні за допомогою мікрометричних гвинтів, і перевіряють по рівню.

5. Рівномірно розподіляють по шкалі манометра контрольні точки. Для класів 4-6 намічають три точки, для класів 1-2,5 в п'ять точок.

6. У більш точних приладах призначають десять точок.

7. У протоколі відмічають початкове положення стрілки.

8. Вантаж, відповідний заданому тиску в першій точці, встановлюється на тарілку 6, відкривають вентиль 12 і приводять у рух плунжер 7 спільно з вантажем. Обертаючи штурвал 4 за годинниковою стрілкою підвищуємо тиск масла доти, поки плунжер спливе до рівня покажчика на тарілці.

9. Відкривають вентиль 13, тим самим включають випробуваний манометр 9. Повертаючи штурвал 4 підтримують заданий тиск на вантажному поршневому манометрі 7. Записують в протокол показання випробуваного манометра (після легкого постукування по корпусу манометра).

10. Операції викладені в пп. 7 і 8, послідовно виконують для всіх намічених точок. Потім витримують систему при найбільшому тиску протягом 5 хвилин.

11. Проводять повторні вимірювання з самого початку, тим самим для кожної точки отримують 4 значення тиску, що цілком досить для виключення випадкових похибок при обчисленні середнього арифметичного тиску.

Рср_{i =} , де (2.1)

Рср_i - середнє арифметичне значення показань випробуваного манометра, Па;

Pi  - показання манометра при збільшенні тиску, Па;

Pi  - показання манометра при зменшенні тиску, Па.

У кожній наміченій точці обчислюємо абсолютну систематичну похибку

Pi = Pср_i - Рзразк., де (2.2)

Pi - абсолютна похибка, Па;

Pср_i - середнє арифметичне значення тиску, Па;

Рзразк. - показання зразкового манометра, Па.

Максимальне розходження показань приладів при прямому і зворотному ході

 =  Pi - Pi  (2.3)

При використанні як еталонних приладів зразкових манометрів перевірка пружинних манометрів проводиться в тому ж порядку, за винятком пунктів 7 і 8, які формулюються таким чином:

7. За допомогою плунжерного насоса 2 створюємо тиск в мережі не набагато менше необхідного. Закриваємо вентиль 14.

8. Відкриваємо вентилі 11 і 13, тим самим приєднуємо зразковий і випробуваний манометри. Повільно повертаючи за годинниковою стрілкою штурвал 4 поршнем 3 поступово доводимо тиск до необхідного. Величину тиску в системі встановлюємо по показанням зразкового манометра.

Запис показань приладів і обробка результатів виконується в протоколі.

Рзразк.	Рср	Pi	Pi	 = Pi - Рср	= Pi - Рср	Результати перевірки
						1.Положення стрілки при нульовому тиску. 2.Найбільша абсолютна систематична похибка.
						3.Найбільша варіація показань.
Рср. вираховується за формулою (2.1)

Прилад вважаємо, таким що задовольняє класу точності, якщо дані із останньої колонки протоколу знаходяться в межах найбільшої похибки приладу, яка співпадає з половиною ціни поділки шкали манометра.

Якщо прилад використовується як лабораторний, то обчислюємо поправки до показань випробуваного приладу

Р = Рзразк. – Рср (2.4)

і будуємо графік залежності Р = (Рср).

Зміст звіту.

Мета роботи: Схема установки і розрахункові формули. Протокол випробувань. Поправочний графік.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ.

1. Будова пружинних манометрів.

2. Призначення таріровки пружинних манометрів.

3. Клас точності приладів. Типи похибок показань приладів.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3.