Методика и порядок проведения поверки

Лабораторная работа N 7

 

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ

 

Задание

 

1. Изучить назначение, принцип действия, устройство и основные технические данные термопреобразователей сопротивления (ТС).

2. Ознакомится с установкой для поверки ТС.

3. Научится правильно пользоваться уравновешенным мостом.

4. Произвести поверку одного из ТС (по указанию преподавателя).

5. Составить отчёт по поверке.

6. Дать обоснованное заключение о пригодности поверяемого ТС.

 

Описание установки

Поверка технических ТС производится при помощи эталонного калибратора температуры КТ-500 (рис.1).

 

Рис. 1 Внешний вид калибратора температуры КТ-500

 

Калибраторы температуры типа КТ-500 предназначены для высокоточного воспроизведения температуры в диапазоне от 50 до 500^оС и используются для поверки и калибровки ТС сопротивления по ГОСТ 6651-94 и DIN N 43760, преобразователей термоэлектрических по ГОСТ 8.338-2002, ТС с унифицированным выходным сигналом, а также ТС с индивидуальными статическими характеристиками преобразования.

КТ-500 с прецизионным регулятором температуры имеет цельнометаллический термостатирующий блок диаметром 90 мм с отверстиями, в которых размещаются поверяемые ТС. Для улучшения процесса регулирования температуры в нижней части термостатирующего блока расположен вентилятор для его обдува.

Измеритель-регулятор температуры является микропроцессорным прибором с возможностью перепрограммирования. В качестве термопреобразователя в канале регулирования температуры основного блока используется высокостабильный платиновый термопреобразователь сопротивления.

В состав измерителя-регулятора температуры входит 2-рядный 5-разрядный индикатор, предназначенный для отображения температурных режимов КТ-500, а также для задания температуры. В его верхнем ряду индицируется текущая температура. В нижнем ряду в зависимости от сигнала готовности отображается или температура или время, в течение которого калибратор находится в рабочем режиме. После задания температуры высвечивается ее значение, при этом в левом углу нижней части изображен символ «=». Когда величина отклонения текущей температуры от заданной находится в пределах допускаемой основной погрешности в течении 5 минут, запускаются отчет и индикация времени нахождения калибратора в данном (рабочем) режиме. В левом углу появляется стилизованная буква «t». Формат индицируемого времени: часы. минуты.

Температура термостатирования устанавливается оператором с помощью клавиатуры на панели управления. Для изменения температуры имеются пять кнопок: ◄╝ вход (выход) в режим редактирования температуры, кнопки ►,◄ передвижения по разрядам и кнопки ▼,▲ изменения цифры соответствующего разряда. После выхода из режима редактирования индикатор 5 – 7 секунд погашен. В целях безопасности предусмотрено сбрасывание нагрева во время редактирования.

На вертикальной части передней панели расположены два переключателя: «Сеть» и Блокировка».

Двухпозиционный переключатель «Блокировка» служит для включения системы блокировки цепей питания нагревателей, предназначенной для отключения питания в аварийной ситуации. Блокировка срабатывает при отклонении текущей температуры от заданной на ± 15 ^оС, например, при обрыве в цепи ТС.

Наличие двух охранных блоков и монолитная конструкция термостатирующего блока обеспечивают высокую точность воспроизведения температуры и стабильность ее поддержания, что позволяет получать достоверные результаты измерений при определении основных метрологических характеристик ТС при их поверке (калибровке) и использовать КТ-500 взамен традиционных жидкостных термостатов.

Сопротивление ТС измеряется прибором универсальным измерительным типа УПИП (рис. 5). При определении сопротивления испытательный ток должен быть таким, чтобы электрическая мощность, рассеиваемая в ТС не вызывала повышение температуры из-за самонагрева более 1/5 значения допуска температуры.

При поверке выполняют требования техники безопасности, изложенные в документации на применяемые средства поверки и оборудование.

 

Методика и порядок проведения поверки

 

В условиях учебной лаборатории поверка ТС включает внешний осмотр, поверку постоянства номинальной статической характеристики (НСХ) и определение коэффициентов интерполяционной формулы.

При проведении поверки соблюдают следующие условия:

температура окружающего воздуха, ^оС – (20 ± 5);

относительная влажность окружающего воздуха, % – 30…80;

атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) – 84,0…106,7 (630…800);

напряжение питания, В – 220±4,4;

частота питающей сети, Гц – (50±0,5).

Для поверки постоянства номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) ТС сопротивления измеряют сопротивление ТС при двух значениях температур Т₁ и Т ₂ внутри рабочего диапазона измерений. По результатам измерений определяют величину начального сопротивления R ₀ и отклонение R ₀ от его номинального значения, отношение сопротивлений W₁₀₀ и отклонение W₁₀₀ от его номинального значения, отклонение от НСХ.

 

Внешний осмотр

 

Внешний осмотр выполняется для обнаружения неисправностей защитной арматуры, головки, зажимов и чувствительного элемента ТС. На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на головке ТС (рис.2).

 

Рис. 2. Устройство ТС: 1 – чувствительный элемент; 2 – защитная арматура; 3 – выводы; 4 – изоляция; 5 – герметик; 6 – головка; 7 – клеммная сборка; 8 – зажимы; 9 – соединительные провода

 

На ТС или прикрепленном к нему ярлыке должны быть указаны:

· товарный знак предприятия-изготовителя;

· дата выпуска (год, месяц);

Дополнительная маркировка должна содержать следующие данные:

· условное обозначение НСХ;

· класс допуска;

· номинальное значение W₁₀₀ (только для ТС с W₁₀₀ = 1,3850 или 1,4260);

· условное обозначение схемы внутренних соединений;

· рабочий диапазон измерений.

Нанесение дополнительной маркировки на ТС должно соответствовать нижеприведенному примеру:

100П/А/1,3850/3/ -200÷750.

В зависимости от номинального значения сопротивления при 0 ^оС (R_о) и номинального значения сопротивлений W₁₀₀ условное обозначение номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) должно соответствовать указанному в таблице 1 приложения А.

 

 

Платиновые ТС изготовляются для измерения температур в диапазоне от - 260 до 850 ^оС (1100 для единичного производства) класса допуска А, В, С, медные ТС – в диапазоне от - 200 до 200 ^оС, класса А, В, С.

Номинальные статические характеристики преобразования ТС должны соответствовать уравнению:

R_t = W_t · R₀ ,

где R – сопротивление при температуре t, Ом; W_t – значение отношения сопротивления при температуре t к сопротивлению при 0 ^оС.

Значения W_t выбирают из таблиц 2 – 6 приложения А.

ТС могут быть сконструированы с различными конфигурациями внутренних соединительных проводов. Предпочтительные схемы соединений внутренних проводов и их условные обозначения приведены на рисунке 3.

Рис. 3 Схемы соединений внутренних проводников ТС с ЧЭ и их условные обозначения: 2 – двухпроводная схема; 3 – трехпроводная схема; 4 – четырехпроводная схема; 4С – четырехпроводная схема с компенсацией изменения сопротивления выводов

Результаты внешнего осмотра записывают в протоколе поверки (форма 1). При наличии дефектов покрытий, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего применения термопреобразователя.