WYDZIAŁ MECHANICZNY	L A BO R A T O R I U M AUTOMATYKI OKRĘTOWEJ				Nazwisko i imię
AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE	Nr ćw. M1	Temat ćwiczenia POMIARY CIŚNIEŃ I RÓŻNICY CISNIEŃ.			Krzysztof Pikuła
Data wyk. ćwicz. 26.10.06	Data odd. spr. 15.03.2007		Ocena	Podpis wyk.	Rok studiów IV MA

Schemat UAR

Krótka charakterystyka metod pomiaru ciśnień i różnicy ciśnień.

Spotykane wartości ciśnień i różnice ciśnień mierzy się przeznaczonymi do tego celu ciśnieniomierzami. Szerokie zastosowanie znalazły ciśnieniomierze z elementami sprężystymi. Do nich zaliczyć możemy: membrany, mieszki, rurki Bourdona. Materiały na ciśnieniowe elementy sprężyste powinny charakteryzować się małym pełzaniem i niską histerezą sprężystą. Układy pomiarowe z rurkami Bourdona stosuje się przy pomiarach stosunkowo dużych wartości ciśnień, gdyż dopiero takie są w stanie odkształcić rurkę.

W przetwornikach pomiarowych ciśnienia z membraną płaską membrany mogą być metalowe, krzemowe lub ceramiczne. Wartości odkształcenia membrany można stwierdzić za pomocą tensometrów (w membranach metalowych), piezorezystorów (w membranach krzemowych i ceramicznych), lub kondensatora w którym jedną z elektrod stanowi przemieszczająca się membrana a druga membrana jest nieruchoma.

Pojemnościowy przetwornik ciśnienia- detektor czujnika wykona jest w postaci dwóch płaskich elektrod. Jedna z nich styka się bezpośrednio z medium. Pod wpływem ciśnienia elektroda odkształca się stanowiąc membranę pomiarową. Druga elektroda jest osadzona niezależnie od pierwszej i nie odkształca się. Jeżeli zatem obie elektrody przewodzą prąd i rozdzielone są dielektrykiem to powstanie kondensator. Ponieważ przy zmianach ciśnienia jedna z elektrod przemieszcza się w stosunku do drugiej to pojemność kondensatora jest proporcjonalna do ciśnienia.

Pojemnościowy czujnik różnicy ciśnień- Działa na podobnej zasadzie jak pojemnościowy czujnik ciśnienia z ta różnicą że występują w nim dwie odkształcające się membrany pojemnościowe, zaś jedna z nich pozostaje w spoczynku.

Tensometryczny przetwornik z membraną płaską- wykonywane są poprzez naklejenie na metalową membranę elementu tensometrycznego. Element ten wytwarzany jest jako układ kilku rezystorów, połączonych w mostek oporowy w taki sposób by dokładnie odzwierciedlał odkształcenia membrany. W przetwornikach tensometrycznych wykorzystuje się zjawisko zmian rezystancji przewodników pod wpływem przyłożonych naprężeń.

Piezorezystancyjny, krzemowy przetwornik ciśnienia- w przetworniku tym z membrana krzemową wykorzystuje się efekt piezorezystorowy występujący w monokryształach krzemu. Elementem reagującym na ciśnienie jest cienka, kwadratowa lub kołowa membrana, którą zaimplantowano.

Schemat układu

Kalibracja przetwornika

Kalibracja możemy nazwac proces ustawienia przetwornika w taki sposób by wartości odczytywane ( od Ymin do Ymax. ) były odpowiednio dobrane do ciśnień przyjętych w automatyce tj. wartości Ymin. odpowiada sygnał 0.2 bar a

wartości Ymax. odpowiada sygnał 1.0 bar

Pojęcia zakres całkowity i zakres nastawny

Przetworniki używane obecnie pozwalają na działanie w określonym ( wybranym przez nas ) obszarze nastawianym do pomiarów ( zakres nastawny ) w stosunku do zakresu całkowitego . Zakres nastawny pracuje w obszarze wartości od 0.2 do 1.0 bar , lub od 4 do 20 mA .

Tabela pomiarowa

Lp.	Y [m]	Ymax-Ymin [bar]	Ymin -Ymax [bar]
1	1,9	1,0
2	1,8	0,95
3	1,7	0,9
4	1,6	0,85
5	1,5	0,78	0,78
6	1,4	0,73	0,73
7	1,3	0,68	0,68
8	1,2	0,63	0,63
9	1,1	0,57	0,57
10	1,0	0,52	0,52
11	0,9	0,47	0,47
12	0,8	0,41	0,41
13	0,7	0,35	0,35
14	0,6	0,3	0,3
15	0,5	0,25	0,25
16	0,4	0,2	0,2

Wnioski

W ćwiczeniu zapoznalismy sie z kalibracją przetwornika . „ Ustawienie przetwornika” dokonalismy w taki sposób , że sygnał 0,2 bar odpowiadał minimalnej ilosci cieczy w zbiorniku tj. Ymin = 0,4 m , a sygnał 1,0 bar odpowiadła Ymax = 1,9 m cieczy w zbiorniku .

Na wykrsie kalibracji charakterystyki pokrywaja sie tworząc linie bardzo zblizoną do lini prostej obrazujac dobrą i nie zakłuconą czynnikami zewnętrznymi pracę przetwornika .

W ćwiczeniu występuje częściowy wykres Ymin. - Ymax. czego przyczyna był brak powietrza w systemie pod koniec zajęć .

Wykres kalibracji

1

---