Коммерциялық


Термопараның бос ұштарының температурасын түзету



жүктеу/скачать 1,98 Mb.
бет15/21
Дата14.04.2023
өлшемі1,98 Mb.
#174468
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   21
Байланысты:
Лабы все каз МССУК

5.2 Термопараның бос ұштарының температурасын түзету


Техникалық термометрлермен – термоэлектр түрлендіргіштерімен (ТЭТ)
– температураны өлшеу 1821 жылы Зеебекпен ашылған термоэлектр эффектіні қолдануда негізделген.
Термоэлектр түрлендіргіш – екі немесе бірнеше өзара қосылған әр текті өткізгіштердің тізбегі (5.2 сурет).

2 to

A B


1 t

6.2 сурет - ТЭТ


А, В – термоэлектродтар; 1, 2 – дәнекерлеушілер.
Зеебек эффекті: егер де екі өзара қосылған әр текті өткізгіштерді алып, дәнекерлеушілерін t ≠ to болатындай қыздырсақ, бекітілген тізбекте электр ток өтеді.
Егер де t > to болса, ток бағыты 6.2 суреттегідей (1 дәнекерлеушісінде В-дан А-ға қарай) болады.
Осындай тізбекті ажыратып жіберсек оның ұштарында термоЭҚК пайда болады.



t температураны өлшеу объектінде орнатылатын дәнекерленуші жұмыс дәнекерленуші (1 дәнекерленуші), ал объекттен тыс дәнекерленуші бос дәнекерленуші (ұшы) деп атайды (2 дәнекерленуші).
Келесідей белгілерді енгіземіз: еАВ(t) – t=t болғанда 1 дәнекерленушідегі

А мен В термоэлектродтар арасындағы термоЭҚК; еАВ(tо) -
t t0
болғанда 2

дәнекерленушідегі А мен В термоэлектродтар арасындағы термоЭҚК; ЕАВ(t,tо)

  • жұмыс дәнекерленушінің температурасы t және бос дәнекерленушінің

температурасы t0 болғанда А және В термоэлектродтардан тұратын
контурдың термоЭҚК;
еАВ(t) = - еВА(t); еАВ(tо) = - еВА(tо) деп қабылдаймыз. Онда бекітілген тізбек үшін (5.2 сурет) ЕАВ(t, tо) = еАВ(t) + еВА(tо) немесе
ЕАВ(t, tо) = еАВ(t) - еАВ(tо) . (5.1)
(5.1) теңдеуі ТЭТ-ің негізгі теңдеуі деп аталады. ТЭТ-ті бөліктендіргенде (бөліктендірудің сипаттама кестесін алғанда) бос ұштарының температурасы tо = const, әдетте tо = 0 оС.
Ізделінген t температураны анықтағанда сәйкес ТЭТ (термопараның) бөліктендіру кестесін қолдану үшін ТЭТ-ің бос ұштарына түзету to ≠ 0 болған кезде орнатылады. Егер де бос шеттердің температурасы нөлге тең емес және t

0
/ тең болса, жұмыс ұштарының температурасы t болған кезде ТЭТ-ің негізгі
теңдеуіне сәйкес өлшеу аспабының көрсетуі осы жағдайдағы пайда болатын термоЭҚК-не тең болады

0

0
ЕАВ (t, t / ) = еАВ(t) - еАВ(t / ) . (5.2)
Бөліктендіру кесте to = 0 шартына сәйкес
ЕАВ(t, tо) = еАВ(t) - еАВ(tо) . (5.3)

0

0

АB

0
(5.3) теңдеуден (5.2) теңдеуін аламыз, сонда

ЕАB
(t, t0
)  ЕАB
(t, t / )  Е
(t / , t
) , (5.4)

мұндағы
ЕАB (t,t0 ) -
tсв.к. t0
 0С
және өлшенетін температура t

болғандағы АВ термопараның термоЭҚК-і;

ЕАB
(t,t / ) -
tсв.к.
t /
 0С
және өлшенетін температура
t болғандағы


0

0

0

0
АВ термопараның термоЭҚК-і;


0
ЕАB
(t / ,t ) -
0C өзгеше
tсв.к.
t /
температураға түзету.

5.3 Есеп берудің құрамы


Есеп беруде келесілер болуы керек:

    • жұмыс мақсаты;

    • тапсырма;

    • техникалық термометрді тексеру үшін зертханалық стендтің сұлбасы;

    • таңдалынған өлшеу құралдарының техникалық сипаттамалары;

    • техникалық термометрді тексерудің хаттамасы;

    • тексерілетін термопараның номиналды және нақты бөліктендіру сипаттамаларының графиктері;

    • жұмыс бойынша қорытынды.

    1. к е с т е – Техникалық термопараны тексерудің хаттамасы

Нұсқа
Күні
АЭжБУ-ың аудиториясындағы Виртуалды зертханалық стендте көрсетілген Жұмыс термометрді тексерудің бөліктендірудің
ХАТТАМАСЫ
Тексеру келесідей үлгілі аспатармен өткізілді:

үлгілі термометр бөліктендіруі және үлгілі цифрлық милливольтметр.


Сыртқы қараудың ескертулері: Тексеру шарттары: бос ұштардың температурасы - ºС.
Термометрлердің көрсетулері, мВ




Термометр

Үлгілі

Тескерілетін




Температуралық (тексерілетін) нүктелер, tòåêñåðó°С


































ТермоЭҚК мәндері., мВ

1



































2


































3


































4


































5


































ТермоЭҚК орта арифме-
тикалық мәні, мВ


































Бос ұштардың
температурасын түзетудің термоЭҚК, мВ










Бос ұштардың темпера- турасы t0 = 0°С
болғандағы термоЭҚК


































Температура, t °С


































Тексерілетін
термометрдің қателігі, °С






















Тексеру туралы
қорытынды



    1. Бақылау сұрақтары


      1. Мемлекеттік метрологиялық бақылау және қадағалау. 5,4,2 «Өлшеу құралдарын тексеру» анықтамасы.

5.4.3 «Өлшеу құралдарын калибрлеу» анықтамасы.

      1. Тексерудің аралық (калибрлеудің аралық) интервалының анықтамасы.

      2. Өлшеу құралды тексеру (калибрлеу) әдістері.

      3. Өлшеу құралды тексерудің түрлері.

      4. Эталондардың түрлері, анықтамалар.

      5. Термоэлектр эффекті, анықтама.

      6. ТЭТ-ің негізгі теңдеуі.

      7. Бөліктендіру температурадан өзгеше болатын бос ұштарының температурасына түзету қандай мақсатымен енгізіледі.

      8. Бөліктендіру температурадан өзгеше болатын бос ұштарының температурасына түзетуді есептеу формуласы.



  1. Зертханалық жұмыс №6. Температураны өлшеу каналының қателіктерін азайту әдістерін зерттеу




Жұмыс мақсаты: ұзартқыш сымдарының әртүрлі типтерін қолданып термоэлектр түрлендіргіштер мен температураны компенсациялау (ТК) құралдарымен өлшеу каналының (ӨК) сұлбаларын құрастыруды үйрену, олардың ӨК құрылымдағы температураны өлшеу нәтижесіне әсерлерін зерттеу.


    1. Зертханалық жұмысқа тапсырма


Келесідей тапсырмаларды орындаңыз:

      • алынған тапсырма бойынша виртуалды зертханалық жұмыстың экранында температураны өлшеу каналының сұлбасын құрыңыз;

      • канал құрамына әртүрлі типті ұзартқыш сымдарды және ТК құрылғысын қосып осы канал көмегімен берілген кіріс шаманы өлшеуге алты имитациялық тәжірибелерді өткізіңіз;

      • имитациялық тәжірибелер нәтижелерін статистикалық өңдеңіз;

      • әр тәжірибеде температураны өлшеу каналының қателігін бағалаңыз.



    1. Зертханалық жұмысты орындаудың тәртібі


      1. Зертханалық жұмысты орындауға оқытушыдан нұсқа нөмірін алып, жүйеде тіркеліңіз (1.1 сурет):

      • MetLab.exe файлды жұмысқа қосыңыз ;

      • өзіңіздің аты-жөніңізді енгізіңіз;

      • зертханалық жұмыстың берілген нұсқа нөмірін енгізіңіз.

      1. Зертханалық стендтің пайда болған терезесінде тапсырманы ұқыпты оқыңыз (6.1 сурет).

Берілген температураны өлшеу үшін өлшеу каналын жинауға келесілерді орындаңыз:

      • бірінші ретті түрлендіргішті таңдау үшін «Первичный преобразователь» бетін ашыңыз;

      • бастапқы тапсырмаға сәйкес аспаптардың ұсынылған тізімінен бірінші ретті түрлендіргіш типін – термопараны немесе термокедергіні таңдаңыз;

      • датчик маркасын таңдағанда ол автоматты түрде зертханалық стенд сұлбасына орнатылады (терезенің сол жағында);

      • екінші ретті аспаты таңдау үшін «Вторичный прибор» бетін ашыңыз; бастапқы тапсырмаға сәйкес екінші ретті аспаптардың ұсынылған тізімінен (милливольтметрлер, потенциометрллер, көпірлер және логометрлер) екінші ретті аспаптың типін таңдаңыз;

      • екінші ретті аспаптың моделін таңдағаннан кейін, осы аспапты зертханалық стендтің өлшеу канал сұлбасына орнату үшін «Установить» батырмасын басыңыз;

      • өлшеу каналының сұлбасын жинау аяқталды (6.1 сурет).

6.1 сурет – Виртуалды зертханалық жұмыстың терезесі


Егер де сұлба дұрыс жиналған болса, «Схема собрана правильно» хабарламаның қасында жасыл лампасы жанады; кері жағдайда «Схема собрана неправильно» хабарламаның қасында қызыл лампа жанады, бұл кезде сұлба дұрыс жиналғанша 6.2.2 т. қайталау керек.

      1. Өлшеу каналының сұлбасы дұрыс жиналғаннан кейін ғана имитациялық тәжірибелерді орындауын бастауға болады, ол үшін

«Имитационный эксперимент» бетін ашу керек.

      1. Имитациялық тәжірибе санын 50 деп беріңіз.

      2. Виртуалды зертханалық стендте «Температура объекта» тұтқасы көмегімен берілген температураны орнату керек (тапсырманы қараңыз).

      3. «Начать имитационный эксперимент» батырмасын басыңыз.

«Имитационный эксперимент» бетінде имитациялық тәжірибелер нәтижелері (өлшенетін шаманың берілген мәнін өлшеу нәтижесі ретінде өлшенетін шаманың кездейсоқ алынған 50 мәні) және олардың таралу диаграммасы көрінеді (6.2 сурет).

      1. Имитациялық тәжірибе нәтижелері автоматты түрде Еxсel файланы (файл атының кеңейтілуі .xls) жазылу үшін «Сохранить выборку» батырмасын басыңыз. Имитациялық тәжірибелер нәтижелерін статистикалық өңдеңіз:




    1. сурет – Имитациялық тәжірибе терезесі

      • алынған сұрыптау бойынша бақылау нәтижелерінің математикалық күтімін, ортаквадраттар ауытқуын (ОКА) және өлшеу нәтижелердің ОКА-ын есептеңіз;

      • бақылау нәтижелерінің таралу диаграммасын кұрыңыз.

      1. Есептелген мәндерді «Имитационный эксперимент» бетіндегі сәйкес терезелерге енгізіңіз. Математикалық күтімнің, дисперсияның және ортаквадраттар ауытқуының алынған мәндерін компьютер есептеген мәндерімен салыстырыңыз (оқытушы көмегімен).

      2. Өлшенетін шаманың таралу диаграммасын экрандағы диаграммамен салыстырыңыз.

      3. Келесі үш имитациялық тәжірибе берілген температураның өлшеу нәтижесінде ұзартқыш сымдардың әсерлерін зерттеуге өткізіледі. Құрастырған өлшеу каналының сұлбасы өзгереді.

Енді сұлбаны күрделейміз: таңдалынған бірінші ретті түрлендіргіш типімен – термопарамен бірге жұмыс жасайтын ұзартқыш сымдарды оның құрамына қосамыз, ол үшін «Средства уменьшения погрешности» (6.3 сурет) бетті ашамыз. Қателіктерді азайтатын үш типті – ХК, М, ПП – ұзартқыш сымдар және температураны компенсациялау (ТК құралы) құралдар көрінеді.



    1. сурет – «Средства уменьшения погрешности» беті

Термопараның таңдалынған типімен бірге тек қана белгілі типті ұзартқыш сымдар жұмыс жасайды [2, §4-9] – ашылған бетте ұсынылған үш типтің біреуі, сонда өлшеу қателіктің мәні ең кіші болады. Ұзартқыш сымдардың әртүрлі типтерін кезекпен қосып отырып, ӨК өлшеу қателіктерін зерттеп, ұзартқыш сымның типін анықтау керек.
Ол үшін:

  1. ХК типті сымдарды олардың атының қасындағы шеңберді басып таңдаңыз. Зертханалық стендте өлшеу каналының сұлбасында ХК типті сымдар пайда болады. Өлшеу каналының алынған сұлбасы үшін 6.2.3 –6.2.9 т. қайталаңыз.

  2. М типті сымдарды олардың атының қасындағы шеңберге басып таңдаңыз. Зертханалық стендте өлшеу каналының сұлбасында М типті сымдар пайда болады. Өлшеу каналының алынған сұлбасы үшін 6.2.3 –6.2.9 т. қайталаңыз.

  3. ПП типті сымдарды олардың атының қасындағы шеңберге басып таңдаңыз. Зертханалық стендте өлшеу каналының сұлбасында ПП типті сымдар пайда болады. Өлшеу каналының алынған сұлбасы үшін 6.2.3 –6.2.9 т. қайталаңыз.

      1. Өлшеу каналының ұзартқыш сымдарының әртүрлі типтеріне құрастырылған үш сұлбалары үшін 6.2.10 т. алынған орта квадратты ауытқуларын бағалаңыз. ОКА-ы ең кіші болатын сұлбаны таңдаңыз.

      2. Келесі имитациялық тәжірибе (бесінші) темпаратураны өлшеу қателігіне ТК құрылғысының әсерін зерттеу үшін орындалады. Ол үшін

«Средства уменьшения погрешности» бетіне қайта көшу керек. Өлшеу каналдың бастапқы сұлбасы өзгереді. «Устройство КТ» жолдағы «Нет провода» шеңберіне басып, ұзартқыш сымдарды жойыңыз. Cұлбаға ТК құралын қосамыз, ол үшін «Устройство КТ» шеңберіне басамыз. Зертханалық стендтегі өлшеу каналының бастапқы сұлбасында ТК (көпір) құралының сұлбасы пайда болады. Өлшеу каналының алынған сұлбасы үшін 6.2.3–6.2.9 т. қайталаңыз.

      1. Виртуалды зертханалық стендтегі алтыншы имитациялық тәжірибе температураны өлшеу қателігіне ұзарту сымдар мен ТК құралының бірлескен әсерін зерттеуге өткізіледі.

Нақты жағдай имитацияланады: термопара көмегімен объектінің температурасын өлшегенде оған сәйкес келетін ұзартқыш сымдарын қолданып, ТК құралғысының көмегімен термопараның бос ұштарының температурасына автоматты түрде түзетулер енгізіледі. Ол үшін 6.2.11 т. талдау нәтижесінде таңдалынған ұзартқыш сымдарды зертханалық стендтің сұлбасына қосамыз. Өлшеу каналының алынған сұлбасы үшін 6.2.3 –6.2.9 т. қайталаңыз.

      1. «Завершение работы» батырмасын басып, зертханалық жұмысты аяқтаңыз.

    1. жүктеу/скачать 1,98 Mb.

      Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   ...   21



©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет