|
Скачать 432.6 Kb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» Институт автоматики и информационных технологий А.Г. Дивин, Н.А. Конышева, М.Н. Баршутина, Г.В. Шишкина ИЗУЧЕНИЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ Утверждено Методическим советом ТГТУ в качестве методических указаний для студентов, обучающихся по направлениям 27.03.02 «Управление качеством», 15.03.06 «Мехатроника и робототехника», 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника», 19.03.01 «Биотехнология» Тамбов 2014 Рецензент Доктор технических наук П.С. Беляев Утверждено Методическим советом ТГТУ (протокол № 8 от 22.10.2014 ) Лабораторная работа № 1 ИЗУЧЕНИЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ И ИХ ПОВЕРКА Цель работы: Ознакомление с классификацией средств измерения давления, изучение устройства и принципа действия пружинных приборов для измерения давления, преобразователя давления Метран-100, преобразователя давления овен ПД-100, а также методикой их поверки. Методические указания Классификация приборов для измерения давленияДавлением называется равномерно распределенная сила, действующая перпендикулярно на единицу площади. Оно может быть атмосферным (давление околоземной атмосферы), избыточным (превышающим атмосферное) и абсолютным (сумма атмосферного и избыточного). Абсолютное давление ниже атмосферного называется разреженным, а глубокое разряжение вакуумным. Единицей давления в международной системе единиц (СИ) является Паскаль (Па). Один Паскаль есть давление, создаваемое силой один Ньютон на площади один квадратный метр. Поскольку эта единица очень мала, применяют также единицы кратные ей: килопаскаль (кПа)= Па; мегапаскаль (МПа)= Па и др. Ввиду сложности задачи перехода от применявшихся ранее единиц давления к единице Паскаль, временно допущены к применению единицы: килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см ) = 980665 Па; килограмм-сила на квадратный метр (кгс/м ) или миллиметр водяного столба (мм вод. ст) = 9,80665 Па; миллиметр ртутного столба (мм рт. ст) = 133,332 Па.Приборы контроля давления классифицируются в зависимости от метода измерения, используемого в них, а также по характеру измеряемой величины. По методу измерения, определяющему принцип действия, эти приборы подразделяются на следующие группы:
Рис. 1. Жидкостный манометр
По виду измеряемого давления приборы подразделяют на следующие группы:
Наиболее часто используются пружинные или деформационные манометры. Основные виды чувствительных элементов этих приборов представлены на рис. 2. ![]() ![]() ![]() ![]() Рис. 2. Виды чувствительных элементов деформационных манометров:а) - с одновитковой трубчатой пружиной (трубкой Бурдона); б) - с многовитковой трубчатой пружиной; в) - с упругими мембранами; г) - сильфонные Приборы c трубчатыми пружинами. Принцип действия этих приборов основан на свойстве изогнутой трубки (трубчатой пружины) некруглого сечения изменять свою кривизну при изменении давления внутри трубки. В зависимости от формы пружины, различают пружины одновитковые (рис. 2а) и многовитковые (рис. 2б). Достоинством многовитковых трубчатых пружин является большее чем у одновитковых перемещение свободного конца при одинаковом изменении входного давления. Недостатком существенные габариты приборов с такими пружинами. Манометры с одновитковой трубчатой пружиной один из наиболее распространенных видов пружинных приборов. Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга, запаянная с одного конца, трубка 1 (рис. 3) эллиптического или овального сечения. Открытым концом трубка через держатель 2 и ниппель 3 присоединяется к источнику измеряемого давления. Свободный (запаянный) конец трубки 4 через передаточный механизм соединен с осью стрелки перемещающейся по шкале прибора. ![]() Рис. 3. Пружинный манометр Трубки манометров, рассчитанных на давление до 50 кг/см изготавливаются из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление из стали.Свойство изогнутой трубки некруглого сечения изменять величину изгиба при изменении давления в ее полости является следствием изменения формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или плоскоовальное сечение, деформируясь, приближается к круглому сечению (малая ось эллипса или овала увеличивается, а большая уменьшается). Перемещение свободного конца трубки при ее деформации в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. При давлениях, выходящих из указанного предела, в трубке возникают остаточные деформации, которые делают ее непригодной для измерения. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности. Перемещение свободного конца трубки под действием давления весьма невелико, поэтому для увеличения точности и наглядности показаний прибора вводят передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки. Он состоит (рис. 3) из зубчатого сектора 6, шестерни 7, сцепляющейся с сектором, и спиральной пружины (волоска) 8. На оси шестерни 7 закреплена указывающая стрелка манометра 9. Пружина 8 прикреплена одним концом к оси шестерни, а другим к неподвижной точке платы механизма. Назначение пружины исключить люфт стрелки, выбирая зазоры в зубчатом сцеплении и шарнирных соединениях механизма. Пружинные показывающие манометры выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см2) до 103 МПа (104 кгс/см2) в соответствии со стандартным рядом. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения 0,1...0 МПа, а мановакуумметры при нижнем пределе измерения 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа. Эталонные пружинные манометры имеют класс точности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1. Для сигнализации предельных отклонений давления в цепях защиты и позиционного регулирования широко применяются электроконтактные манометры. Схема манометра типа ЭКМ представлена на рис. 4. В показывающий манометр дополнительно введены две стрелки 2, 3, к которым упругими токоподводами поджаты электрические контакты 4. ![]() Рис. 4. Электроконтактный манометр: 1 показывающая стрелка; 2, 3 дополнительные стрелки; 4 электрические контакты; 5 поводок; 6 электрический контакт Стрелки 2, 3 с помощью торцевого ключа и поводка 5 устанавливаются против значений сигнализируемого давления. Показывающая стрелка 1 также снабжена электрическим контактом 6. Если давление находится в пределах рабочего диапазона, то электрические цепи сигнализации разомкнуты. При достижении показывающей стрелкой любой из контактных замыкается электрическая цепь, вызывая срабатывание сигнализации. Электрические контакты остаются замкнутыми при нахождении показывающей стрелки за пределами рабочего диапазона давления, поскольку стрелки 2, 3 ограничивают смещение контактов внутрь рабочего диапазона, а вне его контакты увлекаются показывающей стрелкой 1. Класс манометров и вакуумметров 1, 5; пределы измерения соответствуют стандартному ряду. Мембранные манометры. Чувствительным элементом мембранных манометров может быть жесткая (упругая) или вялая мембрана. Упругие мембраны представляют собой медные или латунные диски с гофрами. Гофры увеличивают жесткость мембраны и ее способность к деформации. Из таких мембран изготавливают мембранные коробки (см. рис. 2в), а из коробок блоки. Вялые мембраны изготавливают из резины на тканевой основе в виде одногофровых дисков. Используются они для измерения небольших избыточных давлений и разряжений. Мембранные манометры могут быть с местными показаниями, с электрической или пневматической передачей показаний на вторичные приборы. Для примера рассмотрим дифманометр мембранный типа ДМ, который представляет собой бесшкальный датчик (рис. 5) с дифференциально-трансформаторной системой передачи значения измеряемой величины на вторичный прибор типа КСД. Чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из двух мембранных коробок 1 и 3, заполненных кремнийорганической жидкостью, находящихся в двух отдельных камерах, разделенных перегородкой 2. К центру верхней мембраны прикреплен железный сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя 5. В нижнюю камеру подается большее (плюсовое) измеряемое давление, в верхнюю меньшее (минусовое) давление. Сила измеряемого перепада давления уравновешивается за счет других сил, возникающих при деформации мембранных коробок 1 и 3. При увеличении перепада давления мембранная коробка 3 сжимается, жидкость из нее перетекает в коробку 1, которая расширяется и перемещает сердечник 4 дифференциально-трансформаторного преобразователя. При уменьшении перепада давления сжимается мембранная коробка 1 и жидкость из нее вытесняется в коробку 3. Сердечник 4 при этом перемещается вниз. Таким образом, положение сердечника, т. е. выходное напряжение дифференциально-трансформаторной схемы однозначно зависит от значения перепада давления. |
![]() |
Фгбоу впо «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена» Фгну «Институт педагогического образования и образования взрослых рао»; кафедрой социальной педагогики фгбоу впо ргпу им. А. И. Герцена;... |
![]() |
Положение о студенческом общежитии фгбоу впо «Ивановский государственный университет» I Студенческое общежитие фгбоу впо «Ивановский государственный университет», (далее — университет), предназначено для временного проживания... |
![]() |
Реферат Тема: «Безопасность» Московский государственный институт радиотехники электроники и автоматики (технический университет) |
![]() |
Д. Ф. Костина Дополнительный материал к учебному пособию «Программирование в компьютерных системах»: специфика профессии программиста. Дополнительный материал. Учебно-методическое пособие... |
![]() |
Фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный университет» судебная психиатрия Г. М. Меретуков – доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой криминалистики (фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный... |
![]() |
Фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный университет» судебная психиатрия Г. М. Меретуков – доктор юридических наук, профессор, заведующий кафедрой криминалистики (фгбоу впо «Кубанский государственный аграрный... |
![]() |
Инструкция о порядке проведения в фгбоу во «Уфимский государственный... Фгбоу во «Уфимский государственный авиационный технический университет» экспертизы материалов |
![]() |
Фгбоу впо «пермский государственный гуманитарно-педагогический университет»... Разработано учебно-методическим управлением и отделом мониторинга и контроля качества подготовки специалиста фгбоу впо «Пермский... |
![]() |
Фгбоу впо «воронежский государственный университет инженерных технологий»... Оао «Воронежсинтезкаучук» по связям с органами государственной власти и общественностью |
![]() |
О центре информационных технологий Центр информационных технологий (далее — цит) является структурным подразделением федерального государственного бюджетного образовательного... |
![]() |
Гоу впо иркутский государственный университет Байкальский институт... Средствами системы гекадем можно эффективно решить задачи управления образовательной деятельностью, разработки адаптивных учебных... |
![]() |
Пичушкина Екатерина Михайловна Медицинский институт фгбоу впо «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева», 430032, г. Саранск, республика Мордовия,... |
![]() |
Европейская академия естествознания администрация орловской области... Фгбоу впо «государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс» |
![]() |
Курсовая работа по дисциплине системы качества на тему: «анализ конкурентоспособности... Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет) |
![]() |
Регламент подачи документов для поступающих на базе профессионального... Омский государственный университет им. Ф. М. Достоевского объявляет набор абитуриентов на первый курс для обучения по программам... |
![]() |
В смоленской области фгбоу впо «смоленский государственный университет»... Отношений государства и личности, построения и развития гражданского общества в россии |
|
Поиск |