Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z przyrządami i metodami stosowanymi przy pomiarach

ciśnienia i temperatury. Omówione zostaną zagadnienia obejmujące: pomiary temperatury i ciśnienia oraz sprawdzanie i wzorcowanie wybranych przyrządów wykorzystywanych do pomiaru temperatury i ciśnienia.

Zakres materiału:

a) wyjaśnić pojęcia: wzorcowanie, kalibracja, sprawdzanie, cechowanie,

b) podać definicję temperatury,

c) omówić skale temperatur (termodynamiczna i międzynarodowa skala temperatur),

d) omówić podstawowe rodzaje termometrów i zasadę ich działania,

e) opisać metody pomiaru temperatury,

f) opisać sposoby wzorcowania termometrów,

g) podać definicję ciśnienia, rodzaje ciśnień (statyczne, dynamiczne, całkowite, względne, bezwzględne, itd.),

h) klasyfikacja przyrządów do pomiaru ciśnienia,

i) podać zasadę pomiaru ciśnień względnych (zasada działania manometru w postaci U-rurki),

j) opisać zasadę działania manometrów: sprężynowych, elektrycznych, mikromanometrów z pochyłą rurką.

Pomiary

1. Wzorcowanie - metoda bezpośrednia.

Do otworu kalibratora włożyć czujnik, który ma być wzorcowany. Należy unikać wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń mogących spowodować zablokowanie się czujnika we wkładce. Najlepsze rezultaty uzyskuje się przy włożeniu czujnika na pełną głębokość otworu. Po włożeniu czujnika do otworu, odczekać na ustabilizowanie się temperatury czujnika (około5min). Po zrównaniu się temperatury czujnika i temperatury bloku, można przeprowadzić porównanie z wyświetlaną temperaturą kalibratora (wyświetlana temperatura powinna być stabilna w granicach 0,1° C). Płyny mogą przeciekać do kalibratora, powodując jego uszkodzenie i uszkodzenie czujnika .

Pomiar temperatury:

Pierwszy pomiar należy wykonać po ustabilizowaniu temperatury bloku piecyka tj. 5 min po osiągnieciu zadanej temperatury (kolejne w 10s odstępach).

Lp	Temperatura wzorcowa tw [^oC]	Wskazania termopary t(1)[^oC]	Wskazania termopary t(1) [^oC] (średnia arytmetyczna)	Odchyłka bezwzględna i	Błąd względny [%]	Wskazania termopary t(2) [^oC]	Wskazania termopary t(2) [^oC] (średnia arytmetyczna)	Odchyłka bezwzględna i	Błąd względny [%]
1	30
2		35
3		40
4		45
5		50
6		55
7		60
8		65
9		70
10		75
11		80

Opracowanie wyników

Sporządzić dwa wykresy, na pierwszym z nich przedstawiamy zależności t₍₁₎₍₂₎ = f (t_w) natomiast na drugim ∆_i = f(t_w).

Z poniższej zależności obliczyć klasę dokładności termometrów.

k _max = 100%×∆_max/z

gdzie: k - klasa dokładności, z - zakres.

Przyrządy pomiarowe dzieli się na następujące klasy dokładności: 0,05%, 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 1,5%, 2,5% i 5%. Określić do jakiej klasy można przyporządkować badane czujniki (odpowiednia Polska Norma).

Pomiar oporu przetwornika w zależności od temperatury:

Lp	Temperatura w łaźni wodnej	Opór przetwornika PT 100 [Ώ]
1	25
2	30
3	35
4	40
5	45
6	50
7	55
8	60
9	65
10	70
11	75
12	80

Opracowanie wyników

1. Sporządzić wykres zależności oporu przetwornika od temperatury.

2. Metodą najmniejszych kwadratów znaleźć parametry prostej R(t) = R0(1 +α t); gdzie t oznacza temperaturę w ºC, natomiast R0 jest wartością oporności metalu w temperaturze 0ºC, α - temperaturowy współczynnik oporu- jego wartość zależy od rodzaju metalu.

3. Obliczyć wartość temperaturowego współczynnika oporu platyny.

4. Uzyskane wartości porównać z danymi literaturowymi.

5. Wnioski.

2. Wzorcowanie przyrządów do pomiaru ciśnienia przy użyciu kalibratora Beamex z zewnętrznym modułem pomiaru ciśnienia oraz pneumatycznej pompki ręcznej

(pomiar wykonać maksymalnie do 1.8 bar).

Połączyć pompkę pneumatyczną z kalibratorem Beamex, (przy pomocy zewnętrznego modułu pomiaru ciśnienia) zgodnie z dołączonymi instrukcjami pompki i kalibratora.

Wykonać 10 pomiarów.

Lp	Ciśnienie wzorcowe (pw) [bar]	Wskazania przyrządu wzorcowanego (p1) [bar]	Błąd bezwzględny (∆i )	Błąd względny [%]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

2. 2. Wzorcowanie przyrządów do pomiaru ciśnienia przy użyciu pneumatycznej pompki ręcznej.

Przyłączyć przyrząd testowany zgodnie z instrukcją obsługi pompki pneumatycznej i wykonać 10 pomiarów

Lp	Ciśnienie wzorcowe (pw) [bar]	Wskazania przyrządu wzorcowanego (p2) [bar]	Błąd bezwzględny (∆i )	Błąd względny [%]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Sporządzić dwa wykresy, na pierwszym z nich przedstawiamy zależności t₍₁₎₍₂₎ = f (t_w) natomiast na drugim ∆_i = f(t_w).

Literatura:

1. F. Kotlewski, M. Mieszkowski, Pomiary w technice cieplnej, Warszawa, 1972, WNT.

2. T.R.Fodemski i inni — Pomiary Cieplne, Warszawa, 2001, WNT

Imię, Nazwisko:

PWSZ-IT

Pomiar i wzorcowanie przyrządów do pomiaru temperatury i ciśnienia

Kierunek:

Rok

---