Zakład Miernictwa i Ochrony Atmosfery

Laboratorium

Podstawy Metrologii i Technik Eksperymentu

SPRAWOZDANIE

Ćwiczenie nr 4

Temat ćwiczenia: Sprawdzenie i wzorcowanie aparatury pomiarowej.

Wykonawca:

Imię i Nazwisko: Agata Matras

Nr indeksu: 192901

Wydział: Mechaniczno – Energetyczny

Rok studiów: I

Data wykonania ćwiczenia: 04.04.2013r.

Imię i Nazwisko prowadzącego: Dr inż. Monika Tkaczuk – Serafin

Data oddania sprawozdania: 18.04.2013r.

Ocena:

Poprawa:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest sprawdzenie i wyznaczenie poprawek termometrów oporowych Pt100 klasy 2.

1. Opis przebiegu ćwiczenia

Przebieg ćwiczenia polegał na podłączeniu dwóch termometrów Pt100 klasy 2 do piecyka Fluke. Na piecyku ustawiona została temperatura 200°C. Po ustabilizowaniu się temperatury została ona odczytana z piecyka i dwóch termometrów oporowych dla 200°C, następnie włączono chłodzenie piecyka, po czym odczytywano kolejne temperatury co 10°C.

1. Wyniki pomiarów

Tabela 1. Wyniki pomiarów temperatury na piecyku Fluke oraz dwóch termometrach oporowych Pt100.

Lp.	Piecyk Fluke tp/	Pt1100   t1/	Pt2100    t2/
1.	200	228	202
2.	190	217	192
3.	180	207	182
4.	170	197	172
5.	160	187	162
6.	150	177	152
7.	140	167	142

1. Opracowanie wyników.

   1. Obliczenie różnicy t_p.

Różnicę t_p otrzymamy z równania:

t_p = t_i − t_p

gdzie: t_i – temperatura pojedynczego pomiaru termometru Pt₁100 (również dla termometru Pt₂100)

t_p – temperatura pojedynczego pomiaru piecyka Fluke

Zatem:

t_p1 = 228 − 200 = 28

Tabela 2. Różnica t_p dla wszystkich pomiarów.

Lp.	tp1 dla Pt1100/	tp2 dla Pt2100/
1.	28	2
2.	27	2
3.	27	2
4.	27	2
5.	27	2
6.	27	2
7.	27	2

1. Błąd graniczny dla termometru platynowego wykonanego w klasie 2.

Błąd graniczny dla termometru platynowego wykonanego w klasie 2 oblicza się ze wzoru:

t_g = ±(0, 30 + 0, 005 • t)

gdzie: t – temperatura pojedynczego pomiaru termometru Pt₁100 (również dla termometru Pt₂100)

Dla Pt₁100 błąd graniczny ma wartość:

t_g = ±(0,30+0,005•228) = ±1, 44

Tabela 3. Błąd graniczny t_g dla wszystkich pomiarów.

Lp.	tg1 dla Pt1100/	tg2 dla Pt2100/
1.	1, 44	1, 31
2.	1, 385	1, 26
3.	1, 335	1, 21
4.	1, 285	1, 16
5.	1, 235	1, 11
6.	1, 185	1, 06
7.	1, 135	1, 01

Z wykonanych powyżej obliczeń wynika, że różnica t_p obu termometrów platynowych jest większa od ich błędów granicznych (np.: 28>1,44).

1. Obliczenie błędu systematycznego.

Błąd systematyczny dla temperatury nastawionej na piecyku wyraża równanie:

t₂ = t₂ − t₁

gdzie: t₂ – temperatura pojedynczego pomiaru termometru Pt₂100

t₁ – temperatura pojedynczego pomiaru termometru Pt₁100

Więc:

t₂ = 202 − 228 = −26

Tabela 4. Błąd systematyczny t₂.

Lp.	t2/
1.	−26
2.	−25
3.	−25
4.	−25
5.	−25
6.	−25
7.	−25

1. Obliczenie poprawki.

Poprawkę dla temperatury nastawionej na piecyku wylicza się z zależności:

P t₂ = −t₂

gdzie: t₂ – błąd systemtyczny

Więc:

P t₂ = −t₂ = −(−26) = 26

Tabela 4. Poprawka P t₂.

Lp.	P t2/
1.	26
2.	25
3.	25
4.	25
5.	25
6.	25
7.	25

1. Wykres zależności P t₂ = f(t₁)

Wykres 1. Zależność poprawki od temperatury na termometrze oporowym Pt₁100

1. Wnioski.

• Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że termometr Pt₂100 ma bardziej zbliżone wartości temperatur do wzorca od termometru Pt₁100.

• Wszystkie temperatury zmniejszały się równomiernie, oprócz pierwszego pomiaru na termometrze Pt₁100. Najprawdopodobniej wynika to z faktu, że przy temperaturze 200°C piecyk Fluke i oba termometry pozostawały przez dłuższy czas.

• W związku z powyższym wnioskiem, zależność poprawki od temperatury nie jest linią prostą.

• Z wykonanych powyżej obliczeń wynika, że różnica t_p obu termometrów platynowych jest większa od ich błędów granicznych (np.: 28>1,44).