 |
Режим поверки (калибровки)
|
|
|
|
Лабораторная работа №3
Поверка преобразователей давления с помощью переносного калибратора давления типа ПКД-10
Студент: Грибенко Л.О.
ФИО
АТБз 13-1
Группа
Проверила преподаватель:
ктн доцент Половнева С.И.
Должность, ФИО
Иркутск 2016 г.
Лабораторная работа №3
Поверка преобразователей давления с помощью переносного калибратора давления типа ПКД-10
Цель работы: изучить устройство, назначение, метрологические параметры калибратора давления ПКД-10 и порядок работы с ним;
- изучить локальные поверочные схемы для ПКД-10 (датчиков, приборов давления, вторичных приборов);
- выполнить поверку датчиков давления при прямом и обратном ходе;
- оформить отчёт в соответствии с требованиями стандарта СТО ИрГТУ 005-2009;
ответить на контрольные вопросы, защитить отчет.
Теоретическая часть
Основными элементами калибратора являются:
- электронный блок;
- эталонный модуль давления;
- источник давления - ручная помпа;
-
 |
блок питания.
Электронный блок калибратор выполнен в виде ручного прибора пластмассовом корпусе, на лицевой поверхности которого размещены клавиатура и жидкокристаллический буквенно-цифровой дисплей, а ни боковых поверхностях - разъемы для подключения модуля давления, внешнего источника питания, реле давления и цепей измерения электрических сигналов (рис.1). Электронный блок включает в себя интерфейсный модуль и модуль сбора и обработки данных.
Модули давления одинаковых кодов не являются взаимозаменяемыми. Модули К25, МО, 16 и Mlрассчитаны на измеряемую сроду - чистый воздух. Модули К25Д, М0.16Д, М1Д, М2,5, М10, М25 и М60 имеют в своей конструкции разделительную диафрагму (мембрану) из нержавеющей стали и обеспечивают работу с любыми средами, но вызывающими коррозию стали марки 12Х18Н10Т.
|
|
|
Принцип действия: измеряемое давление подается на сенсор, расположенный в модуле давления, создавая па cmвыходе сигнал, величина которого пропорциональна величине давления. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП), расположенный в электронном блоке, преобразует величину измеренного сигнала в цифровой код, который передается по цифровому интерфейсу в модуль сбора и обработки данных электронного блока калибратора. В энергонезависимой памяти (EEPROM) электронного блока хранятся коэффициенты коррекции, индивидуальные для каждого экземпляра модуля и предназначенные для вычисления величины давления микропроцессором электронного блока. Измеряемый электрический сигнал через цепи защиты, предохраняющие электронную схему от перегрузок, попадает на вход АЦП, преобразующего величину измеренного электрического сигнала в цифровой код, обрабатываемый микропроцессором.
Для обеспечения заданной высокой точности предназначены источник опорногонапряжения (ИОН) и датчик температуры (ДТ), при помощикоторого осуществляется термокомпенсация ИОН и измерительных цепей, минимизируя тем самым зависимость погрешности измерения от температуры окружающей среды.
Функции управления калибратором и обработки результатов измерений возложены на микропроцессор модуля сбора и обработки информации электронного блока, а функции вывода информации на дисплей и ввода с клавиатуры – на контроллер дисплея и ввода с клавиатуры интерфейсного модуля. Питание калибратора осуществляется от внутреннего аккумулятора, либо от внешнего источника питания от сети переменного тока 220 В (при этом доступна функция заряда аккумулятора). Принципиальная схема ПКД-10 дана на рис. 2, а локальная поверочная схема датчика давления - на рис. 3,
|
|
|
Включить калибратор нажатием клавиши «Питание/Подсветка» на одну секунду. Для включения или отключения подсветки в ходе работы следует кратковременно нажать клавишу «Питание/Подсветка». Если вы не отключите подсветку, то через 5-10 секунд она отключится автоматически. Калибратор выключается после нажатия клавиши «Питание/Подсветка» на время более секунды. После включения калибратора на ЖКИ появляется плавное меню:
1. Измерения.
2. Память.
3. Тест-реле.
4. Герметичность.
5. AV-метр.
6. Аккумулятор.
7. Опции.
8.
 |
Единицы измерения.
При дальнейшем нажатии клавиш «Вниз» или «Вверх» будут циклически предложены для выбора пункты главного меню.
Для быстрого перехода к нужной строке любого меню нажмите соответствующую цифровую клавишу. Для выхода в меню или выбранный режим используйте клавишу «Ввод». Для возврата в предыдущее меню или для выхода из режима используйте клавишу «Назад».
Режим поверки (калибровки)
1. 
В главном меню установите курсор ► напротив пункта
Нажмите клавишу «Ввод» или «Вперед». На ЖКИ появится: максимально допустимое давление подключенного модуля.
Если модуль не подключен, то появится соответствующее сообщение, которое можно прочитать, нажимая клавишу «Вниз»:
Нажмите клавишу «Ввод» или «Назад». Подключите модуль давления и начните с п. 1.
Для продолжения работы нажмите «Ввод». Появится меню выбора диапазона поверяемого датчика:
2. При нажатии «Вниз» или «Вверх» во второй строке будут циклически предложены для выбора диапазоны поверяемого датчика (конкретные значения диапазонов поверяемых датчиков могут отличаться от указанных):
кПа 160.00
кПа 250.00
Мпа 1.00000
ИЗМЕНИТЬ СПИСОК
Информация о диапазоне поверяемого датчика используется как для вычисления погрешности показаний датчика, так и для сигнализации о перегрузке (звуковой сигнал). Установите курсор на нужном диапазоне. Для изменения диапазона, находящегося в меню, используйте пункт «Изменить список» (см. Ввод собственного диапазона).
После диапазона нажмите клавишу «Ввод» или «Вперед». Появиться меню выбора диапазона токового сигнала датчика (конкретные значения диапазонов в меню вашего калибратора могут отличаться)
|
|
|
При нажатии клавиш «Вниз» или «Вверх» во второй строке будутциклически предложены для выбора следующие пункты подменю:
1. 4-20mA; 2. 0-5mA; 3. 20-4mA; 4. 5-0 mA.
Установите курсор на нужный диапазон и нажмите клавишу «Ввод» иди «Вперед» Если к калибратору подключен модуль давления, то вы окажетесь в режиме поверки датчика (в противном случае должно появиться соответствующее сообщение). В первой строке отображаются текущие единицы измерения давления (см. Выбор единиц измерения давления в непрерывно обновляемое с некоторым временным интервалом значение текущего давления (число знаков, отображаемых после запятой, устанавливается автоматически), а во второй выбран 
ный диапазон токовогосигнала датчика и значение этого сигнала:
При нажатии клавиши «Вниз» во второй строке отобразится погрешность поверяемого (калибруемого) датчика (выдаваемый токовый сигнал пересчитывается в давление с учетом выбранных давления и тока и полученное значение сравнивается с величиной давления, выдаваемой модулем давления калибратора):
При нажатии клавиши «Вниз» во второй строке отобразится значение текущего давления в процентах от ВПИ
 |
При нажатии клавиши «Вниз» во второй строке отобразится значение
При нажатии клавиши «Вниз» во второй строке отобразится пункт:«Обнулить Р»
Нажатие клавиши «Ввод» (Вперед) в данном пункте обнуляет показания давления. При этом смещение давления {ноль давления) заносится в энергонезависимую память электронного блока, и будет учитываться при последующих сеансах работы (пока не будет произведено новое обнуление). Процесс обнуления может занять несколько секунд (в это время на экране будет отображаться надпись о необходимости подождать).
Для обнуления тока следует использовать пункт «Опции» исходного меню. При нажатии клавиши «Вниз» во второй строке отобразится пункт «Усреднение: 1»:
Нажатие клавиши «Ввод» (Вперед) в данном пункте позволяет включить/отключить усреднение показаний давления. Если усреднение включено (параметр усреднения имеет значение 5), то в режиме поверки датчика давления на экран выводится значение давления, усредненное по пяти последним измерениям. При этом реакция на изменение давления будет значительно более медленной, поэтому предполагается включение усреднения уже после установления давления определенной величины.
|
|
|
При отключенном усреднении значение параметра усреднения равно 1. Значение параметра усреднения не заносится в энергонезависимую память калибратора, поэтому каждый раз после включения калибратора усреднение отключено. Однако в ходе одного сеанса работы настройка усреднения сохраняется. При этом усреднение не распространяется на режимы поверки реле и проверки герметичности. Нажатием клавиши «Вверх» можно просмотреть все пункты в обратном направлении.
Не забывайте, что для перехода к нужной строке можно просто нажать соответствующую цифровую клавишу. Например, для перехода к строке в режиме поверки датчика, просто нажмите клавишу «5».
Порядок работы
Включить стенд в сеть;
- включить питание поверяемого преобразователя давления через адаптерсети:
- ручной помпой создать давление в системе и выполнить операцию «Опробование»;
- выполнить операцию «Прямой ход» и «Обратный ход», записывая показания калибратора в табл. 4;
- рассчитать приведённую погрешность и вариацию показаний; сравнить максимальное значение основной приведенной погрешности и вариации показаний с пределом основной допускаемой погрешности и записать в протокол заключение по поверке.
НИИрГТУ
Протокол поверки датчика давления
№ 1
| Общие технические сведения | |
| Модель | Метран-75 |
| Тип | Манометробразцовый |
| Серийный номер | |
| Инвентарный номер | |
| Межповерочный интервал, лет | |
| Место эксплуатации | НИИрГТУ |
| Дата ввода в эксплуатацию | 27 марта 2015 г. |
| Условия поверки | |
| Температура окружающего воздуха, °C | |
| Относительная влажность, % | |
| Атмосферное давление, мм.рт.ст. | |
| Рабочая среда | Воздух |
| Технические характеристики | |
| Верхний предел измерений, кПа | |
| Нижний предел измерений, кПа | |
| Предел допустимого значения основной погрешности, % | 0.5 |
| Предел допустимого значения вариации, % | 0.5 |
| Средства поверки |
| Тип: Метран-517, №0704, диапазон от 0 до 630 кПа, КТ 0,06%, диапазон от 0 до 22 мА, КТ ±(0,0075% ИВ + 0,001 мА) |
| Результаты проверки | |
| Внешний осмотр | Соответствует |
| Работоспособность | Соответствует |
| Функционирование установки нуля | Соответствует |
| Герметичность | Соответствует |
| Определение основной погрешности и вариации | |||||
| Поверочные точки, кПа | Показания эталона, кПа | Расч. сигнал, мА | Изм. вых. сигнал, мА | Погрешность, % | Вариация, % |
| 0.001 | 4.0000 | 3.9978 | -0.11 | ||
| 156.039 | 4.4993 | 4.4973 | -0.101 | ||
| 312.008 | 4.9984 | 4.9967 | -0.086 | ||
| 469.062 | 5.5010 | 5.4997 | -0.065 | ||
| 625.115 | 6.0004 | 5.9989 | -0.073 | ||
| 469.082 | 5.5011 | 5.4994 | -0.083 | 0.003 | |
| 312.038 | 4.9985 | 4.9967 | -0.091 | 0.005 | |
| 155.985 | 4.4992 | 4.4970 | -0.108 | 0.009 | |
| 0.006 | 4.0000 | 3.9977 | -0.116 | 0.001 |
|
|
|
| Критерии и параметры поверки | |
| Отношение суммарной погрешности эталона к допускаемой погрешности датчика, ap | 0.265 |
| Отношение контрольного допуска к классу точности манометра, yk | 0.93 |
| Контрольный допуск, ykyy | 0.465 |
| Предел допускаемого значения вариации | 0.5 |
| Оценка результатов поверки | |
| Максимальное значение основной погрешности, yд(max) | -0.116 |
| Максимальное значение вариации, yг | 0.009 |
| Заключение | Годен |
Дата поверки: 27 марта 2015 г.
Свидетельство о поверке датчика давления № 1 от 27 марта 2015 г.
Контрольные вопросы.
1.Определение и единица измерения давления.
Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Давление — одна основных величин, определяющих термодинамическое состояние веществ.
В Международной системе единиц (СИ) за единицу давления Принят паскаль (Па) -давление, создаваемое силой в 1 ньютон (Н), равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2 и направленной нормально к ней.
2. Какой метод поверки применяется при использовании ПКД-10?
Принцип действия калибратора состоит в измерении давления с помощью тензопреобразователя, расположенного в модуле давления. При воздействии измеряемого давления на выходе модуля возникает электрический сигнал, пропорциональный давлению. Аналого-цифровой преобразователь, расположенный в электронном блоке калибратора, преобразует величину электрического сигнала в цифровой код, который передаётся в микроконтроллер электронного блока.
3. Что такое МПИ? Чему он равен для эталонного модуля давления?
МПИ – межповерочный интервал(к примеру 1год)
4. Какие устройства содержит локальная поверочная схема СИ давления?
Локальную поверочные схемы оформляют в виде чертежа. Допускается дополнять чертеж текстовой частью.
На чертеже поверочной схемы указывают:
наименование групп СИ, номинальные значения или диапазоны значений физических величин, диапазоны важнейших условий измерений, определяющих порядок передачи размера единицы;
наименование методов передачи размера единиц;
соподчинение СИ в системе передачи размера единицы.
Чертеж поверочной схемы должен состоять из полей, расположенных друг под другом и разделенных штриховыми линиями.
Поля должны иметь наименования:
«Первичный эталон» («Первичные эталоны»);
«Вторичные эталоны»;
«Эталоны, заимствованные из других государственных поверочных схем»;
«Рабочие эталоны k-го разряда» (для каждого разряда отдельное поле);
«Рабочие средства измерений».
Под полем первичных эталонов располагают поле вторичных эталонов, затем - поле рабочих эталонов 1-го разряда и далее поля рабочих эталонов последующих разрядов. Допускается при необходимости под полем вторичных эталонов располагать поле рабочих эталонов 0-го разряда (например, если при пересмотре государственной поверочной схемы необходимо предусмотреть дополнительную ступень передачи размера единицы эталонам 1-го разряда).
Верхнее поле чертежа локальной поверочной схемы должно иметь наименование "Исходные эталоны". Разряды рабочих эталонов, указываемые в локальных поверочных схемах, должны соответствовать разрядам, присвоенным этим эталонам в государственной поверочной схеме.
Число полей зависит от структуры поверочной схемы. Методика количественного обоснования структуры и параметров поверочных схем изложена в рекомендации МИ 2230-92 "ГСИ. Методика количественного обоснования поверочных схем при их разработке".
|
|
|
