Поверка деформационных манометров

Лабораторная работа № 6.

Тема: Изучение конструкции манометра с одновитковой трубчатой пружиной.

Калибровка с помощью грузопоршневого манометра.

Цель работы: Изучить конструкцію манометра с одновитковой трубчатой пружиной. Произвести калибровку шкалы манометра и определить его пригодность к эксплуатации.

Оборудование:

1. Манометры различных типов;

2. Грузопоршневой манометр..

Отчет должен содержать:

1. Номер, наименование и цель лабораторной работы;

2. Технические данные используемых приборов;

3. Принципиальную схему грузопоршневого манометра (рисунок 2);

4. Таблицу 1 результатов поверки с обработанными результатами измерений;

5. Выводы по работе, содержащие ответы на вопросы: пригоден ли прибор к работе судя по величине погрішностей;

6. Контрольные вопросы.

 

Теоретическая часть.

Самое широкое распространение получили пружинные технические приборы, как наиболее удобные в пользовании и простые по конструкции. Устройство таких приборов (манометров, вакуумметров и мановакуумметров) совершенно одинаково

 

Рисунок 1- Схема манометра с трубчатой пружиной.

 

Манометры с трубчатой пружиной — один из наиболее распространенных видов

деформационных приборов (рисунок 1).

Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга и запаянная с одного конца трубка 7 эллиптического или овального сечения. Открытым концом трубки 7 через держатель 2 и ниппель 1 присоединяют к источнику измеряемого давления. Свободный (запаянный) конец 8 трубки 7 через передаточный механизм соединен с осью 4 стрелки 10, пе- ремещающейся по шкале манометра.

Трубки манометров, рассчитанных на давление до 500 кПа (50 кгс/см'), изготовляют из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление, — из стали.

Свойство изогнутой трубки некруглого сечения — изменять величину изгиба при изменении давления — обусловлено изменением формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или овальное сечение, деформируясь, приближается к круговому, что приводит к раскручиванию трубки, т. е. к угловому перемещению ее свободного конца. Это перемещение в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности.

В соответствии с этим шкалу манометра (верхний предел измерения) выбирают таким образом, чтобы рабочий предел измерения (наибольшее рабочее давление) был не менее 3/4 верхнего предела измерения при постоянном давлении и не менее 2/3 верхнего предела измерения при переменном давлении.

Верхние пределы измерения манометра выбираются из ряда: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10ⁿ, где n- любое целое положительное или отрицательное число.

Перемещение свободного конца трубки под действием давления весьма невелико, поэтому в конструкцию прибора введен передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки.

Зубчато- секторный передаточный механизм показан на рисунке 1. Он состоит из зубчатого сектора 9, шестерни 5, сцепляющейся с сектором, и спиральной пружины 6. На оси шестерни 5 закреплена указывающая стрелка 10 манометра. Пружина 6 одним концом прикреплена к оси шестерни, а другим к неподвижной точке платы 3 механизма. Пружина, выбирая зазоры в зубчатом зацеплении и шарнирных соединениях передаточного механизма, исключает люфт стрелки.

Поверка деформационных манометров

Деформационные манометры поверяются в лаборатории. Для этой цели применяются приборы: жидкостные (ртутные) манометры для давлений до 0,3 МПа, грузопоршневые — до 60 МПа и образцовые трубчато-пружинные- от 0,45 МПа и выше.

На рисуноке 2 показан грузопоршневой манометр типа МП-60, предназначенный для поверки промышленных деформационных манометров. Прибор состоит из колонки 1, присоединенной к корпусу 2 винтового гидравлического пресса. Полость колонки и пресса заполнена трансформа- торным маслом. В канал колонки вставлен стальной поршень 8, несущий на верхнем конце тарелку 4 для грузов 5. Параллельно с колонкой к прессу присоединены штуцера 6 и 7, служащие для установки одного или двух поверяемых манометров 8. Отключение от пресса колонки и манометров производится игольчатыми вентилями 9 — 11.

Поршень манометра имеет площадь 0,5 см². Вместе с тарелкой (без грузов) он создает давление, равное 0,1 МПа. В комплект прибора входят калиброванные грузы, позволяющие получать давления через 0,05; 0,1 и 0,5 МПа.

В расширенной части пресса сидит винтовой шток 12 с манжетным поршнем 13, перемещаемый маховиком 14. Для заполнения прибора маслом служит воронка 1$ с вентилем 16, установленная на корпусе пресса. Выпуск масла производится через вентиль 17.

Для установки поршня в строго вертикальное полохение корпус прибора снабжен винтовыми ножками и уровнем.

Поверяемый манометр устанавливают в штуцер 6 или 7 и, регулируя маховиком 14 винтового пресса так, чтобы поршень 3 был погружен в колонку примерно на 2/3 его длины, кладут последовательно на тарелку 4 грузы, соответствующие поверяемым отметкам шкалы.

Для устранения влияния трения рукой придают поршню с грузами вращательное движение с частотой 30 — 50 об/мин и записывают показания поверяемого манометра.

Для поверки манометров на более высокие конечные значения шкалы (до 25 МПа) дополнительно применяется образцовый трубчато-пружинный манометр, устанавливаемый в один из штуцеров пресса. При давлениях, близких к предельному для грузопоршневого манометра, отключают колонку вентилем 10 и дальнейшее повышение давления производят вращением маховика 14 винтового пресса, сравнивая через определенные интервалы показания поверяемого и образцового манометров.

 

 

 

 

 

Рисунок 2- Грузопоршневой манометр типа МП- 60.

 

 

Поверка производится примерно в пяти отметках шкалы поверяемого прибора через одинаковые промежутки сначала при возрастании, а затем при понижении давления

для тех же отметок. По достижении конечной отметки шкалы поверяемый манометр выдерживается под этим давлением в течение 5 мин с целью определения упругого последействия чувствительного элемента при последующем понижении давления. В каждой поверяемой отметке после отсчета показаний производится повторный отсчет после легкого постукивания пальцем по корпусу манометра. Скачкообразное перемещение указательной стрелки при сотрясении прибора указывает на наличие зазоров и чрезмерного трения в передаточном механизме.

 

Порядок выполнения работы:

1 Ознакомиться с устройством и принципом работы технического манометра с трубчатой пружиной и грузопоршневого манометра;

2 Установить технический манометр в штуцер 6;

3 Произвести калибровку шкалы технического манометра;

4 Полученные результаты записать в таблицу 1.

5 Определить приведенную погрешность технического манометра на поверяемых отметках:

 

δ = ∆ Р / (Р_К – Р_Н ) * 100 %

 

6 Дать заключение о возможность эксплуатации технического манометра.

 

Отметки шкалы калибруемого манометра	Показания образц. манометра	Абсолютная погрешность	Приведенная погрешность
прямой ход	обратный ход	прямой ход	обратный ход	прямой ход	обратный ход
кгс/см2	кгс/см2	кгс/см2	кгс/см2	кгс/см2	%	%

Таблица 1- Результаты калибровки технического манометра.

Контрольные вопросы.

1 Единицы измерения давления и соотношения между ними;

2 Порядок выполнения работы;

3 Устройство и принцип работы манометра с трубчатой пружиной и грузопоршневого манометра;

4 Определение работоспособности манометров