8.9 Контрольні питання

1) Дайте визначення, розкажіть про будову та метрологічні

особливості інкліномет­ру?

2) В чому полягає принцип дії інклінометра?

3) 3 яких основних елементів складається вимірювальна частина

інклінометра?

4) Як здійснюється вимірювання кута і азимута за допомогою

інклінометра?

5) Як здійснюється обробка результатів вимірювання отриманих

результатів вимі­рювання?

Лабораторна робота №9

9.1 Назва роботи: Вимірювання швидкості обертання двигуна з використанням електромагнітних перетворювачів

9.2 Мета роботи: Вивчення будови і принципу дії електричної схеми первинного вимірювального перетворювача. Вимірювання швидкості обертання електричного двигуна з допомогою електронного тахометра типу «ТЭСА».

Тривалість роботи: 2 аудиторні роботи.

9.3 Завдання роботи: Згідно методичної вказівки ознайомитись з будовою первинного перетворювача моделі 1ППТ-26 та тахометра електронного моделі «ТЭСА».

Підготувати протоколи звіту. Здійснити повірку тахометра. Обробка результатів повірки. Висновок по проведеній роботі.

9.4 Основні теоретичні положення

Перетворювач первинний моделі 1ППТ-26, використовується для перетворення частоти обертання в електричний частотний сигнал.

Рис. 9.1 - Перетворювач первинний моделі 1ППТ-26

Залежність між частотою обертання зубчастої деталі (шестерні), в комплекті з якою працює перетворювач і частотою вихідного електричного сигналу перетворювача повинна бути пропорційною.

Частота вихідного сигналу рівна:

f (Гц)

де n – частота обертання зубчастої деталі, об/хв.

z – число зубців.

Значення амплітуди імпульсів на виході перетворювача (рис. 9.1) повинно бути не менше 4В.

Відстань (зазор) між наконечником перетворювача і поверхністю зуба зубчастої деталі із феромагнітного матеріалу, чітко зв’язана з обертанням валу, в комплекті з яким працює перетворювач (див. рис. 9.2), не повинно перевищувати 0.5 мм, а вісь перетворювача повинна бути направлена по радіусу до його центру.

Рис. 9.2 – Первинний перетворювач 1ППТ-26 в робочому стані

Тахометр електронний моделі ТЭСА, що використовується в лабораторній роботі призначений для вимірювання частоти обертання частин машин і механізмів. Схема електрична структурна тахометра моделі ТЭСА приводиться на рис. 9.3.

Рис. 9.3 – Тахометр електронний «ТЭСА».Схема електрична структурна

Сигнал з перетворювача подається на вхід тахометра, де підсилюється, формується і поступає на один із входів селектора.

Подільник бази часу на виході якого утворюються послідовні імпульси з частотою 0.5 Гц і формується стробоскопічний імпульс.

При поступленні на другий вхід селектора стриб-імпульса, входить на чотирьох розрядний двоїчно-десятковий лічильник, який веде облік імпульсів. Далі сигнал надходить на лічильник чотирьох-розрядний двійково-десятковий кода чотирьох декад лічильника в позиційний код сегментних цифро синтезуючих індикаторів. Діапазон вимірювань, значення уставок сигналізації, коефіцієнт тахометра в залежності від коефіцієнта перетворення первинного перетворювача до основної допустимої похибки повинна відповідати табл. 1.

Таблиця 1. Діапазон вимірювання тахометра

Діапазон виміру n	Основна допу- стима похибка	Коефі- цієнт пере-творе-ння К	Коефіцієт тахометра (частото- метра) С	Вставка сигна-лізації кратна
Від 5 до 999,9 об/хв.	± 0,2	600	0,1	10
Від 50 до 9999 об/хв.	± 2	60	1	100
Від 500 до 99990 об/хв.	± 20	6	10	1000
Від 50 до 9999 Гц	± 2	-	1	100

Примітка: а) під коефіцієнтом перетворення первинного перетворювача К розуміється число зубців зубчастого диска, в комплекті з яким працює первинний перетворювач;

б) під коефіцієнтом тахометра розуміється відношення значення частоти обертання n контролюючого вала до значення частоти N, що показує тахометр. Для знаходження частоти обертання контролюючого вала, покази тахометра повинні бути помножені на коефіцієнт тахометра. Таким чином, повинне бути або ;

в) під установкою сигналізації розуміється значення виміряної величини, при досягненні якої спрацьовує візуальна і електрична сигналізації показую чого приладу.

9.5 Порядок проведення роботи

Повірку тахометрів проводять шляхом злічення показів зразкового приладу та приладу, який потрібно повірити.

Визначення основної похибки проводити для кожної оцифрованої відмітки в такому порядку:

― перевірити готовність лабораторної установки до роботи, згідно рис. 9.4;

― включіть живлення установки тумблером S-1;

― шляхом збільшення напруги на двигуні за допомо-гою «ЛАТР» збільшуємо швидкість обертання двигуна.

ЛАТР – лабораторний автотрансформатор.

М – мотор електричний.

З – зубчаста деталь (шестерня).

ВВП – вимірювальний вузол, який повіряється (тахометр).

ПВП – первинний вимірювальний перетворювач моделі ІППТ-26.

ВВЗ – вимірювальний вузол, зразковий тахометр електронний моделі «ТЭСА».

Рис. 9.4 – Структурна схема лабораторної установки

При кожному оцифрованому показі тахометра моделі МТ звіряємо з тахометром електронним моделі «ТЭСА».

Результати спостережень заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2. Дані спостережень

№ п/п	Покази зразкового тахометра							Покази тахометра, який повіряэться
	1	2	3	4	5	6	7	1	2	3	4	5	6	7
1
2
…
8

9.6 Обробка результатів повірки

Згідно ГОСТ 8.207-76 – встановлені такі основні положення методики статичної обробки вимірювань з багатократними спостереженнями.

1. Розраховують середнє арифметичне значення результатів групи спостережень, для кожної оцифрованої відмітки шкали приладу, який повіряється по формулі:

(9.1)

де n – кількість результатів вимірювань;

- покази зразкового приладу.

2. Визначаємо середнє квадратичне відхилення /СКВ/ результатів вимірювань по формулі:

σ (9.2)

3. Знаходимо межі випадкової похибки результату вимірювання по формулі:

σ (9.3)

де t – коефіцієнт Стьюдента, при довірливій ймовірності Р=0.95 і кількості спостережень n=14, t=2.16

4. Виявляють результати вимірювань, які виходять за межі довірливого інтервалу. Ці результати відкидаються і відповідно до цього, загальна кількість спостережень (n) які входять в довірливий інтервал, зменшується.

5. Заново розраховуються значення: σ

6. Визначається абсолютна похибка приладу, який повіряється, по формулі:

(9.4)

де - покази приладу, який повіряється.

7. Відносну похибку розраховують по формулі

% (9.5)

8. Приведену похибку знаходять по формулі

% (9.6)

де - нормоване значення приладу, який повіряється, рівне сумі модулів меж вимірювань (без врахування знака).

Дані заносимо в протокол повірки.

Протокол повірки

Тахометр, який повіряється типу__________, клас точності________, рік виготовлення_________, нормоване значення _________.

Зразковий тахометр типу__________,

клас точності________, рік виготовлення_________, нормоване значення _________.

Таблиця 2. Дані вимірювання

Покази прила-ду,що пові-ряєть- ся об/хв	Середнє арифме-тичне значе-ння групи спосте-режень об/хв	СКВ, об/хв	Довірли-ва межа випад-кової похиб-ки	Похибка приладу, який повіряється
				Абсо-лют- на по-хиб-ка, об/хв	Від-носна по-хиб-ка, %	При-веде-на похи-бка, %

9.7 Зміст звіту по роботі

Накреслити схему лабораторної установки та коротко її описати. Привести методику повірки тахометрів. Заповнити таблиці з експериментальними та розрахованими даними, а також привести основні формули та приведені за їх допомогою розрахунки викладачу. Дати оцінку метрологічних характеристик приладу, який повіряється.