Министерство сельского хозяйства РФ
Департамент кадровой политики и образования
Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия
Кафедра: "Электроснабжение сельского хозяйства и ТОЭ"
Метрология, стандартизация и сертификация
Методические указания
По выполнению лабораторных работ
Волгоград, 2011
Методические указания к лабораторным работам по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» студентов специальности 140211 «Электроснабжение» и 110302 «Электрификация и автоматизация с.х.», направления подготовки бакалавров 110300 «Агроинженерия» / О.В. Калашникова. – Волгоград: ФГБОУ ВПО Волгоградская ГСХА, 2011. -30 с.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по специальности 140211 «Электроснабжение» при выполнении лабораторных практикумов по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Общие указания к выполнению лабораторных работ
Лабораторные работы являются одним из основных учебных занятий по курсу "Метрология, стандартизация и сертификация".
Цель лабораторного практикума:
1) Подтвердить опытом положения теории;
2) Ознакомить студентов с приборами и оборудованием электротехнической лаборатории;
3) Приобретение навыков по применению средств измерений на практике;
4) Научить обрабатывать, анализировать и обобщать результаты экспериментов.
Студент должен ясно представлять себе смысл, программу и ожидаемые результаты по работе. Студент выполняет работу самостоятельно. К лабораторной работе допускаются только подготовленные студенты, имеющие при себе бланк отчёта с выполненными, при необходимости, предварительными расчётами.
Основными этапами лабораторного практикума являются:
1) предварительная подготовка к работе;
2) допуск к работе;
3) выполнение работы в лаборатории;
4) обработка результатов, составление отчета и его защита.
При подготовке к выполнению каждой работы студент должен:
· повторить (или изучить) соответствующие теоретические разделы курса «Метрология, стандартизация и сертификация», которые предусматриваются в данной лабораторной работе;
· ознакомиться с методикой выполнения данной лабораторной работы;
· изучить схему лабораторной установки и применяемые приборы;
· составить таблицы для записей результатов;
· изучить правила техники безопасности при работе с приборами и устройствами.
Все студенты перед началом работы в электротехнической лаборатории должны получить инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и расписаться в соответствующем журнале. Выполнение лабораторных работ без инструктажа по технике безопасности строго запрещается.
Готовность студента к выполнению каждой работы проводится преподавателем после проверки его знаний по данной лабораторной работе путем просмотра заготовленного бланка и опроса на тему предстоящей работы.
Студенты, показавшие неудовлетворительные знания, к работе не допускаются, оставляются в аудитории для проработки соответствующего материала. Повторная отработка лабораторных работ проводится по расписанию кафедры.
Перед началом выполнения работы необходимо:
· удостовериться, что лабораторная установка отключена от сети электропитания;
· проверить шины заземления и их подключение к лабораторному стенду;
· посмотреть, нет ли наружных повреждений кабелей электропроводов и соединительных проводов.
Перед сборкой схемы студент должен ознакомиться с расположенными на стенде приборами и оборудованием, получить указания от преподавателя по сборке схемы и отобрать всё необходимое для выполнения эксперимента, записать технические данные приборов и оборудования. Выбрав аппаратуру, необходимо продумать оптимальное размещение элементов схемы на лабораторном стенде, чтобы электрическая цепь получилась простой, наглядной и удобной в работе. Сборку электрических цепей надо начинать с токовых цепей. Провода от ваттметров и обмоток напряжения ваттметров присоединяются во вторую очередь. Источники питания подключаются к схеме в последнюю очередь. Все регулируемые элементы устанавливаются в положение, обеспечивающее минимальные значения напряжения и тока в схеме. Включение лабораторного стенда производится только после его проверки преподавателем.
При проведении лабораторных работ студент должен:
· собрать схему, предъявить ее преподавателю или лаборанту и только после их разрешения производить включение стенда;
· проверить работоспособность системы отключения питания;
· включить лабораторный стенд и произвести необходимые работы согласно методическим указаниям.
Включив схему под напряжение, рекомендуется проверить возможность получения нужных диапазонов регулируемых величин (ток, напряжение, мощность и т.п.).
Лабораторную работу нужно выполнять в порядке, предусмотренном программой. Каждое измерение делать не менее трех раз. Числовые значения измеряемых величин отсчитывать с максимальной точностью и выражать в единицах измеряемой величины. После выполнения каждого пункта программы рекомендуется делать ориентировочные расчеты и построения, чтобы удостовериться в правильности полученных результатов.
До оформления отчета желательно сделать все необходимые расчеты по работе. По полученным данным опыта и расчета построить требуемые графики и диаграммы.
Отчет по лабораторной работе должен быть составлен на основе протокола опытных данных и отражать все пункты, предусмотренные программой работы. При выборе масштаба следует руководствоваться размерами бланка отчета и наибольшей наглядностью кривых и диаграмм. Под каждой и диаграммой обязательно писать их наименование. На графиках и диаграммах нужно помечать точки, полученные экспериментально и расчетным путем; на координатных осях ставить соответствующие обозначения. В конце каждого отсчета обязательно давать анализ полученных данных результатов и сформулированные выводы по выполненной лабораторной работе. Выводы должны базироваться на результатах, полученных экспериментально и расчетным путем.
Маркировка электроизмерительных приборов
и вспомогательных частей
Маркировка электроизмерительных приборов и вспомогательных частей, выпускаемых отечественной промышленностью устанавливается ГОСТ 23217-78 «Приборы электроизмерительные аналоговые с непосредственным отсчётом. Наносимые условные обозначения».
Для единообразия обозначения отдельных типов электроизмерительных приборов и вспомогательных частей наши заводы присваивают им шифры, состоящие из букв и цифр (например, М82, Э59).
Буквами обозначаются системы:
М - магнитоэлектрическая; Э - электромагнитная; Ф - электронная;
Д - электродинамическая; С - электростатическая; Ц- выпрямительная;
Т - термоэлектрическая
Самопишущие приборы независимо от системы, обозначаются буквой Н, приборы сопротивления, мосты, потенциометр, добавочные сопротивления, шунты, магазины сопротивления, делители напряжения и т.д. обозначаются буквой Р.
Цифры после букв представляют собой заводской шифр. Кроме перечисленных выше обозначений на приборах, ранее выпущенных промышленностью, могут быть и другие обозначения, например АТС - астатический прибор электромагнитной системы, ЛМ - лабораторный магнитоэлектрический прибор и т.д.
Маркировка, наносимая на шкалы приборов
1. Каждый прибор должен иметь следующие обозначения:
- наименование прибора или сокращенное обозначение измеряемой
величины;
- обозначение класса точности прибора. Комбинированные
многопредельные приборы, имеющие различные классы точности на
различных пределах измерения, должны иметь соответствующие
обозначения классов;
- номер стандарта, по которому прибор изготовляется;
- условное обозначение рода тока и числа фаз. На многофазных приборах дополнительно указывается количество элементов измерительного механизма и характер нагрузки;
условное обозначение системы прибора и степени защищенности от магнитных и электрических влияний;
условное обозначения рабочего положения прибора, если это положение имеет значение;
- условное обозначение испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу;
- знак завода-изготовителя и заводское обозначение прибора;
- год выпуска и заводской номер.
На приборах классов 2,5; 4,0 и на миниатюрных малогабаритных
приборах класса 1,5 вместо заводского, номера может наноситься месяц
выпуска прибора.
2. Кроме перечисленных выше, приборы и вспомогательные части должны иметь обозначения:
- номинальной частоты, если она отличается от 50 Гц или номинальной области частот;
- номинальной температуры, если она отличается от 20 "С, или номинальной области температур;
- сопротивление соединительных проводов, если оно отличается от 0,035;.. Ом на приборах, при градуировке которых учитывается сопротивление проводов. Приборы предназначенные для включения с калиброванными проводами, должны, быть снабжены обозначениями «КП».
3. Приборы, включаемые через измерительные трансформаторы тока или напряжения, должны иметь обозначения коэффициента трансформации в виде надписей: «ТТ 
» иди «ТН 
»». В числителе указывается значение первичного тока 
в амперах или напряжение 
в вольтах; в знаменателе - значение вторичного тока или напряжения V2.
4. Приборы, включаемые через наружный калиброванный шунт, должны иметь надпись: «HШ...mV».
5. Приборы, предназначенные для включения через калиброванное
добавочное сопротивление, должны иметь надпись «ДС...кΩ...mА».
6.Маркировка зажимов и переключателей.
У приборов постоянного тока отрицательный зажим должен иметь обозначение «-» (минус). У приборов переменного тока, направление отклонения подвижной части которых зависит от направления тока, генераторные зажимы должны иметь обозначения «*» (звёздочка).
У многопредельных и комбинированных приборов постоянного тока общий зажим должен иметь обозначение «-» (минус). Остальные зажимы должны иметь. обозначения соответствующих пределов измерения или обозначения рода измеряемых величин.
У многопредельных приборов переменного тока с числом зажимов более двух общий зажим должен иметь обозначения «*» (звёздочка).
Остальные зажимы должны иметь: обозначения соответствующих пределов измерения или обозначения рола измеряемых величин.
У комбинированных приборов постоянного и переменного тока
общий зажим должен быть обозначен знаком «*», зажимы только для
постоянного тока - знаком «+» или «-» в зависимости от полярности,
зажимы только для переменного тока - знаком «~» (синусоида).
Зажимы трёхфазных приборов должны иметь обозначения,
соответствующие порядку следования фаз («А», «В», «С»). Зажим,
предназначенный для присоединения к нулевому проводу трёхфазной
системы, должен иметь обозначение «О» (нуль).
7. Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные
приборы и вспомогательные части, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Условные обозначения, наносимые на электроизмерительные приборы
| Наименование | Обозначение |
| I Примеры обозначения единиц измерения | |
| 1. Килоамперметр | кА |
| 2. Амперметр | А |
| 3. Миллиамперметр | mА |
| 4. Микроамперметр | µА |
| 5. Киловольтметр | кV |
| 6. Вольтметр | V |
| 7. Милливольтметр | mА |
| 8. Мегаватт | MW |
| 9. Киловатт | кW |
| 10. Ваттметр | W |
| 11. Мегавар | Mvar |
| 12. Киловар | кvar |
| 13. Вар | var |
| 14. Мегагерц | МНz |
| 15. Килогерц | кНz |
| 16. Герц | Нz |
| 17. Градусы угла сдвига фаз | φ |
| 18. Коэффициент мощности | сosφ |
| 19. Мегаом | МΩ |
| 20. Килоом | кΩ |
| 21. Ом | Ω |
| 22. Микрофарада | µF |
| 23. Пикофарада | рF |
| 24. Генри | Н |
| 25. Миллигенри | mН |
| 26. Микрогенри | µН |
| 27. Градус стоградусовой температурной шкалы | С |
| II. Обозначение принципа действия прибора | |
| 1. Магнитоэлектрический прибор с подвижной рамкой | 
|
| 2. Магнитоэлектрический прибор с подвижным магнитом | 
|
| 3. Магнитоэлектрический логометр с подвижным магнитом | 
|
| 4. Магнитоэлектрический логометр с подвижной рамкой | 
|
| 5. Электромагнитный прибор | 
|
| 6. Электромагнитный логометр | 
|
| 7. Электродинамический прибор | 
|
| 8. Электродинамический логометр | 
|
| 9. Ферродинамический прибор | 
|
| 10. Ферродинамический логометр | 
|
| 11. Индукционный прибор | 
|
| 12. Электростатический прибор | 
|
| 13. Тепловой прибор | 
|
| Дополнительные обозначения по виду преобразователя | |
| 14. Термопреобразователь изолированный | 
|
| 15. Термопреобразователь неизолированный | 
|
| 16. Выпрямитель полупроводниковый | 
|
| 17. Электронный преобразователь | 
|
| 18. Компенсационный преобразователь | 
|
| Дополнительные обозначения по защите от магнитных и электрических полей | |
| 19. Защита от внешних магнитных полей (1категории защищенности) | 
|
| 20. Защита от внешних электрических полей | 
|
| 21. Значение частоты fk до которой напряженность испытательного напряжения поля равна 400 АВ/м, например fk=600 Гц | 600 Hz |
| III. Обозначение рода тока | |
| 22. Постоянный ток | 
|
| 23. Переменный (однофазный) ток | 
|
| 24. Постоянный и переменный ток | 
|
| 25. Трехфазный ток (общее обозначение) | 
|
| 26. Трехфазный ток при неравномерной нагрузке фаз | 
|
| IV. Обозначение класса точности, положения прибора, прочности изоляции | |
| 27. Класс точности при нормировании погрешности в процентах от диапазона измерения, например 1,5 | 1,5 |
| 28. То же при нормировании погрешности в процентах от длины шкалы, например 1,5 | 
|
| 29. Горизонтальное расположение шкалы | 
|
| 30. Вертикальное положение шкалы | 
|
| 31. Наклонное положение шкалы под определенным углом к горизонту, например 600 | 
|
| 32. Измерительная цепь изолирована от корпуса и испытана напряжением, например 2кВ | 
|
| 33. Прибор испытанию прочности изоляции не подлежит | 
|
| 34. ОСТОРОЖНО! Прочность изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу не соответствует норма (знак выполняется красного цвета) | 
|
| 35. ВНИМАНИЕ!Смотри дополнительные указания в паспорте и инструкции по эксплуатации | 
|
| Обозначение зажимов, корректора и арретира | |
| 36. Отрицательный зажим | 
|
| 37. Положительный зажим | 
|
| 38. Общий зажим (для многопредельных приборов переменного тока и комбинированных приборов) | 
|
| 39. Зажим постоянного тока (в комбинированных приборах) в зависимости от полярности | 
|
| 40. Зажим переменного тока (в комбинированных приборах) | 
|
| 41. Генераторный зажим (для ваттметров, варметров и фазометров) | 
|
| 42. Зажим, соединенный с подвижностью частью (рамкой) прибора | 
|
| 43. Зажим, соединенный с экраном | 
|
| 44. Зажим, соединенный с корпусом | 
|
| 45. Зажим (винт, шпилька) для заземления | 
|
| 46. Корректор | 
|
| 47. Арретир | 
|
| 48. Направление арретирования | 
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1
Определение погрешностей амперметров и вольтметров электромеханической группы
Цель работы: Определить в процессе поверки погрешности амперметров и вольтметров электромеханической.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с приборами и аппаратурой, применяемыми в работе, записать их паспортные данные и технические характеристики.
2. Ознакомиться с методами поверки электроизмерительных приборов.
3. Собрать схему и произвести поверку амперметров.
4. Собрать схему и произвести поверку вольтметров.
5. Построить графики поправок и сделать выводы.
