Основной недостаток трубчатых пружин и, вообще, упругих элементов — это непостоянство их показаний вследствие наличия у них остаточных деформаций, накапливающихся со временем. Поэтому пружинные манометры поверяются чаще, чем, например, жидкостные.
Результаты поверки дают возможность судить о соответствии точности показаний данного манометра классу точности, установленному для данного прибора.
Класс точности показывает наибольшую допустимую для данного прибора величину приведенной погрешности. Если при поверке прибора окажется, что приведенная погрешность по всей шкале или в ее рабочей части не превышает класса точности данного прибора, то такой прибор пригоден к дальнейшей эксплуатации. В противном случае он должен быть подвергнут ремонту или переведен в более низкий класс точности.
Приборы поверяют путем сравнения их показаний Ризм с показаниями образцовых приборов Рдейст По ГОСТ 15614-70 абсолютная погрешность образцового прибора должна быть в четыре раза меньше абсолютной погрешности поверяемого прибора. Верхний предел измерения поверяемого прибора должен быть не менее 3/4 шкалы образцового прибора или равен ему.
При поверке приборов до 2.5 кПа в качестве образцового используют чашечный микроманометр с наклонной трубкой, при давлении до 60 кПа применяют ртутный манометр, а для поверки манометров среднего и высокого давления — грузопоршневые манометры, класс точности которых 0,02 и 0,05.
В процессе поверки манометров определяются следующие виды погрешностей:
1. Абсолютная — разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления:
Δ = Ризм − Рдейст (14)
2. Относительная — разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением измеряемого давления в процентах от действительного значения измеряемого давления:
δ = (Δ / Рдейст)*100 (15)
3. Приведенная - абсолютная погрешность в процентах от разности между верхним и нижним пределами шкалы данного прибора:
γ = (Δ / (Рв − Рн))*100 (16)
Рв — верхний предел шкалы поверяемого манометра, в МПа,
Рн — нижний предел шкалы поверяемого манометра в МПа.
Об устойчивости показаний поверяемого манометра судят по величине вариации — разности показаний манометра при прямом и обратном ходе, соответствующем одному и тому же действительному значению измеряемого давления:
В = Рпр − Робр (17)
Если поверяемый манометр имеет приведенную (основную) погрешность больше допустимой, определяемой классом точности на шкале прибора, то его подвергают регулировке или переводят в более низкий класс точности.
Регулировка манометра
Регулировка манометра, производится в следующем порядке:
1. В один из штуцеров винтового пресса устанавливают образцовый пружинный манометр.
2. В системе создают давление, равное 50% номинального значения шкалы регулируемого манометра, для чего маховик винтового пресса вращают по часовой стрелке до тех пор, пока стрелка образцового пружинного манометра не установится против соответствующего значения отметки шкалы. При этом угол между тягой 5 и осью 4 регулируемого манометра должен составлять 90º иначе шкала прибора получится неравномерной (рис. 11).
3. Чтобы установить угол 90º между тягой и осью освобождают винт 6 и поворачивают передаточный механизм в том или другом направлении до необходимого положения, после чего винт 6 закрепляют.
4. Создают в системе предварительное давление, равное 10% номинального значения шкалы регулируемого манометра. Стрелку манометра закрепляют на оси с таким расчетом, чтобы конец ее находился против соответствующей отметки регулировочной шкалы.
5. Вращением маховика винтового пресса в манометрической системе повышают давление до максимального значения шкалы регулируемого манометра, при этом стрелка образцового пружинного манометра должна установиться на заданном значении.
6. Нужно помнить, что если стрелка прибора не доходит до верхнего предела шкалы, то тягу передвигают в сторону оси, т. е. увеличивают размах стрелки. Если же стрелка устанавливается за пределом шкалы, то тягу передвигают в противоположную сторону, уменьшая размах стрелки.
7. Давление в системе снижают до первоначального значения. Если стрелка прибора совпадает с отметкой на шкале, приступают к поверке прибора по всей шкале. В противном случае повторяют регулировку прибора в соответствии с пунктом 5.
Схема грузопоршневого манометра, используемого в лабораторной работе показана на рис. 12.
Рис. 22 — Схема грузопоршневого манометра: 1 — колонка, 2 — поршень, 3 — тарелка, 4 — груз, 5 — штуцер, 6 — штуцер, 7 — вентиль, 8 — вентиль, 9 — вентиль, 10 — поршень, 11 — бочок, 12 — вентиль, 13 — поршень, 14 — маховик, 15 — поршень, 16 — контрольный манометр, 17 — поверяемый манометр.
Стартовое положение
Стартовое положение прибора в данной лабораторной работе представлено на рисунке 23.
Рис. 23 — Внешний вид грузопоршневого манометра
Порядок действий
1. Откройте оба вентиля, расположенные перед манометрами.
2. С помощью маховика, расположенного с правой стороны прибора, установите стрелку образцового манометра на отметку 5 Па.
3. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра. Показания испытуемого манометра будут больше эталонного в 6 раз для увеличения точности снимаемых показаний, т.е. показания испытуемого манометра необходимо разделить на 6.
4. Установите большее значение давления, вращая маховик расположенный с правой стороны прибора, а затем вновь установите выбранное давление (5 Па) на эталонном манометре с помощью маховика. Зафиксируйте в блокноте показания испытуемого манометра при обратном ходе.
5. Повторите эксперимент для нескольких значений давления. Результаты измерений занесите в отчет.
Значения сопротивления для выполнения лабораторной работы:
1 группа — 6 Па; 10Па; 15Па; 20Па; 26Па; 31Па; 37Па; 42Па.
2 группа — 4 Па; 11Па; 16Па; 19Па; 25Па; 32Па; 36Па; 44Па.
3 группа — 7 Па; 12Па; 17Па; 22Па; 28Па; 33Па; 38Па; 43Па.
4 группа — 9 Па; 14Па; 18Па; 21Па; 29Па; 32Па; 40Па; 45Па.
5 группа — 8 Па; 13Па; 19Па; 24Па; 27Па; 35Па; 39Па; 41Па.
6. Результаты измерений занесите в отчет.
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующее:
1. Краткое описание и принцип действия трубчатого манометра.
2. Порядок регулировка и поверки манометра.
3. Протокол поверки манометра, согласно таблице 7.
4. Выводы о пригодности поверяемого манометра к дальнейшей эксплуатации.
Контрольные вопросы
1. Принцип действия и устройство термометров сопротивления.
2. Электрическая схема электронного автоматического моста типа КСМ.
Таблица 7 — Протокол поверки манометра
| Проверяемое значение измеряемой величины, Ризм, кгс/см2 | Действительное значение входного сигнала | Погрешность поверяемого прибора в процентах нормирующего значения или в единицах измерения | Вариация, % | ||||||
| При прямом ходе | При обратном ходе | Прямой ход | Обратный ход | ||||||
| D | d | g | D | d | g | ||||
| 1 | |||||||||
| 2 | |||||||||
| 3 | |||||||||
| 4 | |||||||||
| 5 | |||||||||
| 6 | |||||||||
| 7 | |||||||||
| 8 | |||||||||
| 9 | |||||||||
Контрольные вопросы
1.Определение физической величины давления и единицы его измерения.
2.Устройство, работа и область применения плоских мембран, мембранных коробок, сильфонов.
3.Устройство, работа и область применения различных трубчатых пружин в манометрах.
4. Устройство, работа и регулировка трубчатого манометра.
5. Виды погрешностей и оценка дальнейшей пригодности прибора к эксплуатации.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
«Измерительные преобразователи Сапфир-22 ДИ»
Цель лабораторной работы.
Изучение принципа действия и устройства преобразователей Сапфир-22 ДИ. Проведение поверки преобразователя.
