Поверка милливольтовой шкалы

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В данной работе приводится методика выполнения лабораторных работ по определению метрологических характеристик средств измерений (СИ), порядок оценки результатов экспериментальных наблюдений, сведения о способах поверки СИ, описание лабораторных стендов.

Перед началом занятий в лаборатории руководитель работ проводит со студентами инструктаж по технике безопасности и противопожарной безопасности в лаборатории, знакомит с задачами и порядком проведения лабораторного практикума, составляет график выполнения лабораторных работ. Самостоятельно включать аппаратуру на стенде не разрешается. Включение может производится лишь под контролем преподавателя или персонала лаборатории.

Студент допускается к выполнению лабораторной работы только после предварительной проверки преподавателем, ведущим работы, его подготовленности к данной работе. Подготовка студентов к занятиям в лаборатории состоит в повторении соответствующих разделов теоретического курса по конспектам лекций и учебной литературе, в подробном изучении содержания лабораторной работы, схемы установки, приборов, аппаратуры, плакатов и других материалов, представленных в лаборатории.

Черновые результаты наблюдений необходимо предъявить преподавателю для проверки. В случае явного несоответствия результатов отдельных опытов нужно выявить причины несоответствия и, если надо, повторно провести опыты, вызвавшие сомнения. Черновые результаты, подписанные преподавателем, сдают с отчётом по работе на проверку. Закончив опыты, всю аппаратуру нужно привести в состояние, соответствующее первоначальному. Выполнив лабораторную работу, студент должен оформить по ней отчёт (форма отчёта приведена в каждой работе). Отчёт по работе должен включать схемы установки и отдельных приборов согласно заданию; перечень и краткую характеристику проведенных опытов; результаты опытов в форме протоколов, графиков или расчётов; результаты обработки опытов; дополнительные материалы, особо отмеченные в инструкциях; обоснованное заключение по поверке прибора. Все отчёты должны быть оформлены чётко, на отдельных листах, причём каждый отчёт должен иметь заглавный лист с указанием на нём наименования работы, фамилии студента выполнявшего работу, даты выполнения работы и подписи преподавателя, проверявшего работу. Лабораторные работы можно выполнять бригадами из двух-трёх человек. В этом случае отчет о выполненной работе должен представить каждый студент.

Для защиты лабораторных работ необходимо изучить соответствующие разделы теоретического курса по конспекту, учебным пособиям. Студент должен чётко представлять принцип действия, достоинства и недостатки, область применения, погрешности измерения поверяемого прибора; уметь критически оценивать полученные результаты.

Лабораторная работа N 2

ПОВЕРКА МИЛЛИВОЛЬТМЕТРОВ

Задание

1. Изучить назначение, принцип действия и устройство милливольтметров.

2. Ознакомится со схемой установки, её отдельными элементами.

3. Научится правильно пользоваться переносным потенциометром.

4. Произвести поверку одного из милливольтметров (по указанию преподавателя).

5. Составить отчёт по поверке.

6. Дать обоснованное заключение о пригодности прибора.

 

Описание установки

На стенде, предназначенном для поверки милливольтметров, представлены милливольтметры различных типов, переносной потенциометр типа Р4833, магазин сопротивлений МСР-63 и источник регулируемого напряжения типа ИРН. Переключателем П1 (рис.1) к измерительной схеме можно поочерёдно подключить один из представленных на стенде милливольтметров. Позиции переключателя соответствует номер поверяемого вольтметра. Переключатель П2 служит для переключения шкал милливольтметра с двойной шкалой: положение 1 - измерение по милливольтовой шкале, положение 2 - измерение по градусной шкале. Переносной потенциометр подключается к измерительной схеме переключателем П3: положение 1 - измерение падения напряжения на милливольтметре U_г; положение 2 - измерение падения напряжения на образцовом магазине сопротивлений U_Н; положение 3 - поверка градусной и милливольтовой шкал. Подключение переносного потенциометра и магазина сопротивлений производится к клеммам Р4833 и МСР-63 соответственно.

На рис.2 приведена принципиальная схема установки для поверки милливольтметров. Напряжение в пределах шкалы поверяемого прибора создаётся источником регулируемого напряжения 5. К ИРН подключают параллельно потенциометр и по указанию преподавателя один из поверяемых милливольтметров. Последовательно с милливольтметром включают образцовый магазин сопротивлений 6.

 

Поверка милливольтметра

Поверку милливольтметров производят путём сравнения их показаний с показаниями образцового потенциометра.

Поверка милливольтметра заключается во внешнем осмотре прибора, в определении погрешности и вариации показаний по милливольтовой и градусной шкалам прибора, в измерении сопротивления прибора.

В качестве образцового прибора применяют потенциометр класса 0,02 или 0,05 с верхним пределом измерения не ниже 70 мВ.

 

Внешний осмотр

Прибор в поверку не принимается, если стрелка погнута, шкала загрязнена, стекло разбито, отсутствуют, повреждены или плохо прикреплены отдельные его части. При внешнем осмотре проверяют цепь милливольтметра и ход стрелки. Плавно изменяя напряжение, перемещают стрелку прибора по всей шкале вперёд и назад. Обрыв в цепи или трение обнаруживаются по задержке перемещения стрелки.

 

Поверка градусной шкалы

При поверке градусной шкалы последовательно с милливольтметром на магазине сопротивлений 6 (рис.2) включают дополнительное сопротивление равное внешнему сопротивлению R_вн, указанному на шкале прибора, переключатель П2 поставить в положение 2.В дальнейшем порядок поверки градусной шкалы ничем не отличается от поверки милливольтовой шкалы. Результаты наблюдений записывают в протокол поверки (форма 2).

Форма 1

Протокол

поверки милливольтметра типа ___, N^о ___, класса ______, НСХ________, с пределами измерений от ____ мВ до ____ мВ, от ____ ^оС до ____ ^оС. Сопротивление внешней цепи ____ Ом. Сопротивление прибора (указанное на шкале) ____ Ом. Проверка производилась потенциометром типа ___, класса ___, N^o ___, при температуре окружающей среды ____ ^оС

Поверка милливольтовой шкалы

 

Показания поверяемого прибора, мВ	Показания потенцио-метра, мВ	Абсолютные погрешности, мВ	Приведённые погрешности,%	Вариации показаний, мВ	Допус-каемая погрешность, мВ
пря- мой ход	обра- тный ход	пря- мой ход	обра- тный ход	пря- мой ход	обра- тный ход

Форма 2

Поверка градусной шкалы

 

Показа-ния поверяе-мого прибора ^оС	Т.э.д.с.   по НСХ, мВ	Показания потенцио-метра, мВ	Абсолютные погрешностимВ	Приведённые погрешности,%	Вариации показаний, мВ	Допус-каемая пог-реш- ность, мВ
пря- мой ход	обра-тный ход	пря- мой ход	обра- тный ход	пря- мой ход	обра- тный ход

 

Форма 3

Измерение сопротивления милливольтметра

Сопротивление на магазине сопротивлений Rн, Ом	Показания потенциометра, мВ	Сопротивление милливольтметра Rг, Ом
Uн при положении П3-2	Uг при положении П3-1
Среднее значение сопротивления милливольтметра Rг, Ом

 

Лабораторная работа N 3

ПОВЕРКА ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Задание

1. Ознакомится с представленными на стенде приборами для измерения давления и их основными техническими данными, приведёнными на шкале.

2. Ознакомится с установкой для поверки приборов давления.

3. Произвести поверку технического прибора методом сравнения с показаниями образцового прибора.

4. Составить отчет по поверке.

5. Дать обоснованное заключение о пригодности поверяемого прибора к эксплуатации.

Описание установки

Поверку технических манометров производят при помощи образцовых приборов:

а) U - образных манометров с зеркальной шкалой и верхним пределом измерения 1200 мм вод.ст. с погрешностью показаний ± 1 мм столба жидкости;

б) приборов давления с упругими чувствительными элементами классов точности 0,16 и 0,25;

в) грузопоршневых манометров классов 0,05 и 0,2.

Рис. 1. Схема установки КПУ – 3 для поверки приборов давления: 1 – поршневой насос; 2 – бачок; 3 – соединительный трубопровод;4 – кран насоса; 5 – ручка; 6 – редуктор; 7 – кран бачка; 8 – винт травления; 9 – регулировочный винт

Необходимо следить, чтобы верхний предел образцового прибора был не менее предельного давления поверяемого прибора. Основная погрешность образцового прибора должна быть в 3 раза меньше основной погрешности поверяемого прибора. Образцовые деформационные манометры не снабжаются упорным штифтом у нулевой отметки. Если в манометре отсутствует избыточное давление, то при лёгком постукивании по корпусу прибора стрелка устанавливается против нулевой отметки с отклонением не более 0,3^о для прибора класса 0,16, и не более 0,5^о для прибора класса 0,25.

Для создания давления используется установка КПУ-3.(рис.1). С помощью этой установки можно проводить поверку приборов, как в условиях лаборатории, так и непосредственно на рабочем месте. Основной частью установки КПУ-3 является поршневой насос 1, соединённый с бачком 2 трубопроводом 3. Насос снабжен краном 4, при повороте которого можно соединить всасывающий или выхлопной клапаны насоса с бачком и получить в бачке соответственно разрежение или давление. В боковое отверстие футляра вставляется ручка 5, служащая для приведения в движение поршня насоса через редуктор 6. На верхней панели бачка расположен кран 7 с ниппелями для присоединения поверяемого и образцового приборов, винтом травления 8 и винтом 9 для регулирования подводимого к приборам давления. На рис.2 приведён внешний вид передней панели стенда для поверки приборов давления.

Рис. 2. Передняя панель стенда для поверки приборов давления: 1 – поверяемый прибор; 2 – образцовый манометр; 3 – установка КПУ для создания давления.

Лабораторная работа N 4

Задание

1. Ознакомится со схемой установки и её отдельными элементами.

2. Изучить принцип действия поверяемого электронного моста, его отдельные узлы и их функциональную связь.

3. Произвести наладку и поверку автоматического моста в следующем порядке:

а) осуществить внешний осмотр;

б) подготовить установку к проведению поверки;

в) определить время установления показаний;

г) поверить характер успокоения системы автоматического уравновешивания;

д) определить порог чувствительности;

е) провести поверку показаний.

4. Составить отчёт по поверке мостов.

Описание установки

Поверку автоматических мостов производят при помощи образцового моста или образцового магазина сопротивлений. Образцовые приборы должны обеспечить установку поверяемых значений сопротивлений с погрешностью, не превышающей 1/3 основной погрешности поверяемого прибора, т.е. класс точности образцового прибора должен быть в 3 раза выше класса точности поверяемого. Схема поверки автоматического уравновешенного моста 1 по образцовому магазину сопротивлений 2 приведена на рис.1. Образцовый магазин сопротивлений соединяется с зажимами прибора, служащими для подключения термометра сопротивления по трёхпроводной схеме. Сопротивление подгоночных резисторов R_л, включенных в измерительную схему, должно точно соответствовать половине сопротивления соединительной линии, указанного на шкале прибора. Внешний вид стенда приведён на рис.2

Внешний осмотр

На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на его шкале. Прибор в поверку не принимается, если он имеет следующие дефекты:

а) отсутствуют, повреждены или плохо закреплены отдельные части;

б) отсутствуют, повреждены или недостаточно чётки и ясны обозначения и отметки шкалы;

в) имеются дефекты в стрелке, затрудняющие или искажающие отсчёт;

г) указатель смещается при открывании или закрывании откидного кронштейна или дверцы корпуса;

д) неудовлетворительное состояние корпуса прибора.

Результаты внешнего осмотра заносят в соответствующие графы протокола поверки (форма 1).

После проведения внешнего осмотра переключателем П1 (рис.2) включают мост в сеть, проверяют механический нуль - положение стрелки относительно начальной отметки шкалы.

 

Поверка показаний

В результате поверки показаний определяют основную погрешность и вариацию показаний автоматического моста. Поверка производится методом сравнения показаний поверяемого автоматического моста с показаниями образцового магазина сопротивлений. Поверяют уравновешенный мост на всех оцифрованных отметках шкалы при возрастающих и убывающих значениях измеряемой величины.

По таблицам (табл.4-6) для термопреобразователя сопротивления, работающего в комплекте с поверяемым мостом, определяют номинальные значения сопротивлений, соответствующие поверяемым отметкам. Условное обозначение номинальной статической характеристики (НСХ) термопреобразователя указан на шкале автоматического моста.

Изменяя сопротивление образцового магазина сопротивлений в соответствии с номинальными значениями, устанавливают указатель поверяемого прибора на поверяемую отметку шкалы. При этом не допускается даже небольшое перескакивание через поверяемую отметку и возврат обратно. Результаты наблюдений записывают в протокол поверки (форма 2). Аналогично поверяют и другие намеченные для поверки отметки шкалы последовательно от начала к концу шкалы, а затем в обратном порядке, т.е. каждая отметка поверяется дважды: при прямом и обратном ходе указателя.

 

Обработка и оформление результатов поверки

Абсолютное значение порога чувствительности

ΔR = (R_i+Δ₁) - R_i,

где ΔR - порог чувствительности прибора, Ом; R_i+Δ, R_i – значения сопротивлений до и после наблюдаемого минимального перемещения указателя моста, Ом.

Порог чувствительности выражают в долях (%) диапазона измерения поверяемого прибора:

 

S_R^.100,

 

где S_R - порог чувствительности прибора, %; R_Н, R_К – номинальные значения сопротивлений, соответствующие начальной и конечной отметкам шкалы поверяемого прибора, выбранные по табл.4-6 приложения.

Основные погрешности прибора определяются по формулам:

Δ₁ = R_гр - R₁, Δ₂ = R_гр - R₂.

Здесь Δ₁ - основная погрешность прямого хода, Ом; Δ₂ - основная погрешность обратного хода, Ом; R_гр – номинальные значения сопротивлений, соответствующие поверяемым отметкам шкалы, определяемые по табл. 4-6 приложения, Ом; R₁,R₂ - показания образцового прибора при прямом и обратном ходе стрелки, Ом.

Приведённая погрешность

100,

Вариацию определяют как абсолютное значение разности сопротивлений R₁ и R₂:

v = |R₁-R₂|.

Приведённая вариация

 

100.

По данным внешнего осмотра и результатам испытаний делают заключение о пригодности автоматического моста для технических измерений. Полученные при поверке значения основной погрешности и вариации сравнивают с величинами допускаемых погрешностей. Пределы допускаемой основной погрешности показаний автоматических уравновешенных мостов, выраженные в процентах нормирующего значения измеряемой величины, на всех отметках шкалы не должны превышать ± 0,25; ± 0,5; ±1,0; ± 1,5% - для классов точности 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 (соответственно). За нормирующее значение принимают разность конечных значений диапазона измерения R_н и R_к, Ом. Предел допускаемой основной погрешности по абсолютной величине

.

 

Здесь к - класс точности поверяемого прибора.

Порог чувствительности автоматического уравновешенного моста не должен превышать для приборов класса 0,25 и 0,5 - значения 0,1% от диапазона измерений; для приборов класса 1,0 - значения 0,2% от диапазона измерений.

В отчёт необходимо включить:

а) краткое описание работы;

б) принципиальную схему установки для поверки автоматических мостов;

в) протокол поверки моста;

г) заключение о годности прибора.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение мостов?

2. По каким признакам можно установить, что мостовая схема уравновешена?

3. Как исключают влияние контактных сопротивлений на результат измерения, полученный при помощи уравновешенного моста?

4. Как влияет изменение напряжения питания на работу уравновешенного и не уравновешенного мостов?

5. Каковы преимущества трёхпроводной схемы включения термометра сопротивления и когда она применятся?

6. Какие преимущества и недостатки имеют неравновесные мосты по сравнению с уравновешенными мостами?

7. С какой целью поверяют успокоение подвижной части автоматических электронных мостов?

8. Что такое порог чувствительности и как он определятся?

9. Какой измерительный мост, уравновешенный или неуравновешенный, даёт более высокую точность измерения и почему?

 

Форма 1

Протокол

поверки автоматического моста типа______, НСХ_______,N______, класса_____, с пределами измерения от________^оC до_________^оС.

Поверка производилась по образцовому магазину сопротивлений типа___, N____, класса____.

Замечания по внешнему осмотру______________________________.

Время установления показаний_______________________________.

Характер успокоения подвижной системы______________________.

Порог чувствительности

Участок шкалы, %	Сопротивление входного сигнала, Ом	Порог чувствительности
прямой ход	обратный ход	прямой ход	обратный ход
Ri	Ri+Δ	Ri	Ri-Δ	ΔR,Oм	SR,%	ΔR,Oм	SR,%

Форма 2

Лабораторная работа N 5

ПОВЕРКА ЛОГОМЕТРОВ

Задание

1. Изучить назначение, принцип действия и устройство логометров.

2. Ознакомится с установкой для поверки логометров.

3. Произвести поверку логометра в следующем порядке:

а) осуществить внешний осмотр;

б) подготовить установку к проведению поверки;

в) проверить плавность хода стрелки;

г) определить точность установки стрелки на красной контрольной отметке;

д) произвести поверку показаний;

е) поверить уравновешенность подвижной части логометра;

ж) определить влияние напряжения питания.

4. Составить отчёт по поверке.

5. Дать обоснованное заключение о пригодности прибора.

 

Описание установки

Измерительная схема логометра рассчитана на подключение термометра сопротивления при определённых значениях сопротивления внешних соединительных линий R_л. Номинальное значение сопротивления линии R_л установлено равным 5 (или 15) Ом, что указывается на его шкале. Заданное значение сопротивления линии обеспечивается с помощью двух подгоночных катушек.

Логометры (рис.1) поверяют отдельно от термометров сопротивления и панелей с подгоночными катушками при помощи образцового моста или образцового магазина сопротивлений. При поверке логометра магазин сопротивлений 2 заменяет термометр R_т и одно уравнительное сопротивление R_л''; второе уравнительное сопротивление заменяет образцовый магазин сопротивлений 6. Внешний вид стенда см. на рис.2.

Внешний осмотр

На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на его шкале. Прибор в поверку не принимается, если шкала приборов загрязнена, разбито стекло, погнута стрелка, отсутствуют упоры для стрелки, внутри прибора находят какие-либо незакреплённые детали, обозначения на шкале не соответствуют техническим требованиям.

Результаты внешнего осмотра заносят в соответствующие графы протокола поверки (форма 1).

Рис. 1. Принципиальная схема поверки логометра с помощью образцового магазина сопротивлений: 1 – поверяемый логометр; 2 – образцовый магазин сопротивлений; 3 – вольтметр; 4 – реостат регулирования напряжения; 5 – источник питания; 6 – образцовый магазин сопротивлений

Рис. 2. Передняя панель стенда для поверки логометра: 1, 2 – поверяемые логометры; 3 – реостат; П1, П2 – переключатели

 

Поверка показаний

Перед определением основной погрешности логометров поверяют, установилась ли стрелка на красную черту при включении сопротивления, соответствующего данной отметке. Для этого на магазине 2 устанавливают сопротивление R_гр, соответствующее красной отметке на его шкале. Стрелка логометра должна установиться на красной контрольной отметке с точностью до 1,5% от диапазона шкалы прибора.

Приступая к поверке показаний, стрелку поверяемого логометра устанавливают на начальную отметку с помощью магазина сопротивлений 2 (рис.1) и показания R₁ заносят в графу протокола поверки "Показания поверяемого прибора - прямой ход" (форма 1). Затем плавно (чтобы стрелка логометра не перескакивала через поверяемые отметки) увеличивают сопротивление на магазине 2, пока стрелка не установится на очередной поверяемой отметке, и записывают в протокол показания образцового магазина сопротивлений. После измерения на последней отметке повторяют поверку показаний прибора по всем намеченным отметкам в обратном направлении, производя соответствующие записи R₂ в графу протокола поверки "Показания образцового прибора - обратный ход" (форма 1).

 

Форма 1

Протокол

поверки логометра типа____, N____, класса_____, НСХ_____, с пределами измерений от_____^оС до_____^оС, сопротивление внешней цепи______Ом.

Поверка производилась магазином сопротивлений типа_________, N____, класса_____.

Замечания по внешнему осмотру____________________________.

Форма 3

Лабораторная работа N 6

Задание

1. Изучить назначение, принцип действия и устройство автоматических потенциометров.

2. Ознакомится со схемой установки для поверки автоматических потенциометров.

3. Произвести поверку автоматического потенциометра в следующем порядке:

а) осуществить внешний осмотр;

б) подготовить установку к проведению поверки;

в) определить время установления показаний;

г) поверить характер успокоения системы автоматического уравновешивания;

д) определить порог чувствительности;

е) произвести поверку показаний.

4. Составить отчет по поверке.

5. Дать обоснованное заключение о пригодности прибора.

Описание установки

Поверку автоматических потенциометров (рис.1) производят при помощи образцового или контрольного потенциометра. Средства поверки должны обеспечивать установку поверяемых значений напряжений с погрешностью, не превышающей 1/3 основной погрешности поверяемого прибора. Образцовый потенциометр 2 подключается к клеммам колодки внешнего подключения автоматического потенциометра 1 удлиняющими термоэлектрическими проводами 3

На стенде, предназначенном для поверки потенциометров, представлены автоматические потенциометры различных модификаций, переносной потенциометр типа Р4833. Питание поверяемого потенциометра осуществляется от сети переменного тока 220 В. Включение в сеть поверяемого прибора производится переключателем П1 (рис.2), переключателем П2 к измерительной схеме можно поочерёдно подключать один из представленных на стенде потенциометров.

Рис. 1. Схема поверки автоматических потенциометров: 1 – автоматический потенциометр; 2 – образцовый потенциометр; 3 – удлиняющие термоэлектродные провода

Рис. 2. Передняя панель стенда для поверки автоматических потенциометров: 1, 2 – поверяемые автоматические потенциометры; 3 – клеммы для подключения переносного потенциометра Р4833; П1, П2 – переключатели

Внешний осмотр

На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на его шкале. Прибор в поверку не принимается, если он имеет следующие дефекты:

а) отсутствуют, повреждены или плохо закреплены его отдельные части;

б) отсутствуют, повреждены или недостаточно чётки и ясны обозначения и отметки шкалы;

в) имеются дефекты в стрелке, затрудняющие или искажающие отсчёт;

г) указатель смещается при открывании или закрывании откидного кронштейна или дверцы корпуса;

д) состояние корпуса прибора неудовлетворительное.

Результаты внешнего осмотра заносят в соответствующие графы протокола поверки (форма 1).

После проведения внешнего осмотра (при отсутствии видимых дефектов) производят установку механического нуля прибора по инструкции для приборов поверяемого типа, включают автоматический потенциометр переключателем П2 (рис.2).

 

Поверка показаний

В результате поверки показаний определяют основную погрешность и вариацию показаний автоматического потенциометра. Поверка производится методом сравнения показаний поверяемого и образцового потенциометров. До начала опыта необходимо поверить действие медного сопротивления R_м, включенного в схему потенциометра для автоматического введения поправки на температуру свободных концов термоэлектрического термометра. Для этого при включенном поверяемом потенциометре обесточивают источник регулируемого напряжения (кнопкой "БМ") (рис.3). В этом случае автоматический потенциометр должен показать температуру, которую имеет R_м, т.е. температуру свободных концов t₀^' термоэлектрического термометра. Более точное определение t₀^' проводится непосредственным измерением температуры R_м стеклянным термометром, установленным в корпусе поверяемого потенциометра.

Включая источник регулируемого напряжения (кнопкой "БМ") (рис.3), постепенно увеличивают напряжение, подводя указатель поверяемого прибора к намеченной для поверки отметке, и измеряют величину напряжения потенциометром Р4833. В процессе измерения указатель поверяемого прибора может отклониться с поверяемой отметки. Необходимо возвратить его на поверяемую отметку и повторить измерение. Результаты наблюдений заносят в протокол поверки (форма 2). После поверки первой отметки, увеличивая напряжение, подводят указатель поверяемого прибора к следующей намеченной для поверки отметки и производят измерение напряжения так же, как и для начальной отметки. После измерения на последней отметке плавно уменьшают напряжение, повторно проводя измерения у каждой отметки. При подводе указателя поверяемого прибора к намеченной отметке шкалы не допускается даже небольшое перескакивание через неё и возврат обратно, так как в таком случае нельзя правильно определить вариацию показаний прибора.

У автоматических потенциометров поверяют все оцифрованные отметки шкалы, в том числе и конец шкалы. Каждая отметка поверяется дважды: при прямом и обратном ходе указателя.

Обработка и оформление результатов

Абсолютное значение порога чувствительности

ΔU=U_I+Δ - U_I,

где ΔU - порог чувствительности прибора, мВ; U_i, U_i+Δ - значения напряжений до и после наблюдаемого минимального перемещения указателя потенциометра, мВ.

Порог чувствительности выражают в долях (%) диапазона измерения поверяемого прибора:

где S_u - порог чувствительности прибора, %; U_к, U_н - верхний и нижний пределы измерений поверяемого прибора, мВ.

Для каждой отметки определяют основную погрешность и вариацию показаний по формулам:

Δ₁ = U_ном - U₁, Δ₂ = U_ном - U₂, V= |U₁ - U₂|,

где Δ₁ - основная погрешность прямого хода, мВ; Δ₂ - основная погрешность обратного хода, мВ; U_ном = E(t,t₀)-E(t₀,0) - номинальное значение т.э.д.с. поверяемой отметки с учетом температуры свободных концов, мВ; E(t,t₀) – т.э.д.с. из таблицы (табл.1-3 приложения), соответствующая поверяемой отметке, мВ; E(t,t₀) – т.э.д.с. из таблицы, соответствующая температуре свободных концов t₀^', мВ; V – вариация показаний, мВ.

По данным внешнего осмотра и результатам испытаний делают заключение о пригодности автоматического потенциометра для технических измерений. Полученные при поверке значения основной погрешности и вариации сравнивают с величинами допускаемых погрешностей.

Пределы допускаемой основной погрешности автоматических потенциометров, выраженные в процентах нормирующего значения измеряемой величины, на всех отметках шкалы не должны превышать ± 0,25; ±0,5; ±1,0; ±1,5% - для классов точности 0,25; 0,5; 1,0; 1,5 (соответственно). За нормирующее значение принимают разность конечных значений диапазона измерения U_к и U_н, мВ. Предел допускаемой погрешности по абсолютной величине:

.

Здесь к - класс точности поверяемого прибора.

Порог чувствительности автоматического потенциометра не должен превышать для приборов класса 0,25 и 0,5 - значения 0,1 % от диапазона измерений; для приборов класса 1,0 - значения 0,2 % от диапазона измерений.

В отчёте необходимо привести:

а) краткое описание работы;

б) принципиальную схему установки для поверки автоматических потенциометров;

в) протокол поверки потенциометра;

г) заключение о годности прибора.

Контрольные вопросы

1. Как осуществляется автоматическая поправка на температуру свободных концов термоэлектрического термометра?

2. Какие преимущества имеет компенсационный метод измерения т.э.д.с. по сравнению с измерением при помощи милливольтметра?

3. Как преобразуется постоянное напряжение небаланса измерительной схемы в переменное напряжение?

4. Что влияет на правильное измерение т.э.д.с. термоэлектрического термометра компенсационным методом?

5. Что может вызвать значительные дополнительные погрешности у потенциометра?

Форма 1

Протокол

поверки автоматического потенциометра типа_______, НСХ___,N^o___,класса___, с пределами измерения от___^оС, до______^оС Поверка производилась по потенциометру типа__, N^o_____,класса____. Замечания по внешнему осмотру__________________________________ Время установления показаний___________________________________ Характер успокоения подвижной системы__________________________

Порог чувствительности

Участок шкалы, %	Показания образцового потенциометра, мВ	Порог чувствительности
прямой ход	обратный ход	прямой ход	обратный ход
Ui	Ui+Δ	Ui	Ui-Δ	ΔU,мВ	SU,%	ΔU,мВ	SU,%

Форма 2

Лабораторная работа N 7

ПОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКИХ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Задание

1. Изучить назначение, принцип действия, устройство и основные технические данные термопреобразователей сопротивления (ТПС).

2. Ознакомится с установкой для поверки ТПС.

3. Научится правильно пользоваться уравновешенным мостом.

4. Произвести поверку одного из ТПС (по указанию преподавателя) по точкам плавления льда и кипения воды.

5. Составить отчёт по поверке.

6. Дать обоснованное заключение о пригодности поверяемого термопреобразователя сопротивления.

Описание установки

Поверка технических термопреобразователей сопротивления производится по постоянным точкам плавления льда и кипения воды.

Для определения сопротивления ТПС при 0^оС применяют термостат со льдом. Термостат заполняют мелко раздробленным чистым льдом, залитым водой. Лёд должен быть тщательно утрамбован, чтобы в смеси льда и воды не осталось пузырьков воздуха.

Для определения сопротивления термопреобразователей при 100^оС применяют паровой термостат, в некоторых случаях его заменяют водяным или масляным. Температура кипения воды измеряется образцовым ртутным стеклянным термометром второго разряда. Сопротивление ТПС измеряют с помощью уравновешенного моста или потенциометра. Ток, проходящий через чувствительный элемент ТПС, не должен превышать 10 мА.

На стенде, предназначенном для поверки термопреобразователей сопротивления (рис.1), сопротивление измеряется прибором универсальным измерительным типа УПИП.

 

Внешний осмотр

Внешний осмотр выполняется для обнаружения неисправностей защитной арматуры, головки, зажимов и чувствительного элемента термопреобразователя. На основании внешнего осмотра устанавливают возможности дальнейшей эксплуатации прибора, определяют характеристики, указанные на головке термопреобразователя: тип термопреобразователя, градуировку, пределы измерения, класс точности и др. Результаты внешнего осмотра записывают в протоколе поверки (форма 1).

Таблица 1

Форма 1

Протокол

поверки технического термопреобразователя сопротивления типа_________, N_________, класса__________, НСХ__________, с пределами измерения от_________________^оС до_________________^оС.