Laboratorium Podstaw Metrologii i Techniki Eksperymentu

Nr ćwiczenia 4

Temat ćwiczenia: Sprawdzanie i wzorcowanie aparatury pomiarowej

Nazwisko i Imię prowadzącego kurs: Dr inż. Karolina Madera-Bielawska

Wykonawca:
Imię i Nazwisko nr indeksu	Karolina Żegiestowska, 187230
Termin zajęć: dzień tygodnia, godzina	28.11.2011, Poniedziałek TP, 17.05
Data oddania sprawozdania:
Ocena końcowa

Zatwierdzam wyniki pomiarów.

Data i podpis prowadzącego zajęcia ............................................................

Adnotacje dotyczące wymaganych poprawek oraz daty otrzymania poprawionego sprawozdania

I Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było wyznaczenie poprawek mierników do pomiarów temperatur dla termoelementu typu K i wyznaczenie krzywej kalibracji, a także wyznaczenie poprawek termometrów oporowych Pt100 klasy B.

II Stanowisko pomiarowe

Rysunek 1. Stanowisko pomiarowe temperatury z termoelementu K

Rysunek 2. Stanowisko pomiarowe termometrów oporowych Pt100

III Wyniki pomiarów

Termoelement typu K:

tk tA tB °C °C °C 1000 1000 920 900 900 820 800 800 720 700 700 640 600 600 550 500 500 460 400 400 370 300 300 280 200 200 180 100 100 100	tk – temperatura kalibratora tA – temperatura miernika A tB – temperatura miernika B

Termometry oporowe:

tp t1 t2 °C °C °C 20 18 21 50 48 50 100 98 99 150 148 149 200 199 199 250 249 248	tp – temperatura piecyka t1 – temperatura termometru 1 t2 – temperatura termometru 2

IV Obliczenia

Termoelement typu K:

ΔstB PtB °C °C -80 80 -80 80 -80 80 -60 60 -50 50 -40 40 -30 30 -20 20 -20 20 0 0	ΔstB – błąd systematyczny PtB - poprawka

Wykres 1. Zależność poprawki od temperatury na kalibratorze

Wykres 2. Krzywa kalibracji miernika

Przykładowe obliczenia:

_st_B = t_B − t_k = 920 − 1000 = −80 C

P_tB = −_st_B = 80 C

Równanie analityczne krzywej t_B = f(t_k):

t_B = 0,9067t_k + 5,333

Termometry oporowe:

Δst1	Pt1	Δst2	Pt2	Δtg1	|Δst1|>Δtg1	Δtg2	|Δst2|>Δtg2
°C	°C	°C	°C	°C		°C
-2	2	1	-1	0,39	TAK	0,405	TAK
-2	2	0	0	0,54	TAK	0,55	TAK
-2	2	-1	1	0,79	TAK	0,795	TAK
-2	2	-1	1	1,04	TAK	1,045	NIE
-1	1	-1	1	1,295	NIE	1,295	NIE
-1	1	-2	2	1,545	NIE	1,54	TAK

Δ_st₁ – błąd systematyczny

P_t1 – poprawka

Δt_g1 – błąd graniczny termometru wykonanego w klasie B

Wykres 3. Zależność poprawki od temperatury w piecyku

Przykładowe obliczenia:

_st₁ = t₁ − t_k = 18 − 20 = −2 C

P_t1 = −_st₁ = 2 C

t_g1 = ±(0,30+0,005•t₁) = ±(0,30+0,005•18) = ±0, 39 C

|_st₁| > t_g1

2 > 0, 39

V Wnioski

Termoelement typu K:

Nie liczono błędów systematycznych i poprawek dla termometru A, gdyż wynosiły one 0. W przypadku termometru B pomiary zostały wykonane poprawnie, ponieważ krzywa kalibracji miernika jest bardzo zbliżona do linii prostej.

Termometry oporowe:

Wyniki pomiarów są bardzo niedokładne, gdyż w większości nie mieszczą się w błędzie granicznym (tolerancji) termometrów dla klasy B. Powodem niedokładności pomiarów może być stopień wysłużenia termometrów.