Деформационный мембранный манометр

 

Цель работы: изучение устройства и методики поверки датчика давления Метран-150TG и МЕТРАН 75 с применением калибратора Метран-517 и ПО «Поверка СИД».

Задание:

Изучение функциональных возможностей калибратора Метран-517. Поверка датчика давления с использованием ПО «Поверка СИД».

Общие сведения:

Принцип действия преобразователя давления основан на зависимости деформации чувствительного элемента от измеряемого давления и последующего преобразования этой деформации на основе тензоэффекта в полупроводниковом материале в электирический токовый сигнал. Чувствительный элемент (6) – титановая мембрана; выходной преобразователь- пластина монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторами. Тенезорезисторы включены в мостовую измерительную схему.

Измеряемый параметр( давление) по каналу (5) подается в камеру измерительного блока (4), где линейно преобразуется в деформацию металлической мембраны, которая воздействует на чувствительный элемент тензопреобразователя, что, в свою очередь, вызывает изменение электрического сопротивления тензорезисторов, размещенных на поверхности тензопреобразователя и разбалансу мостовой схемы. Электронное устройство преобразователя (1) преобразует изменение сопротивления в токовый выходной сигнал. Датчик давления состоит из преобразователя давления - измерительного блока (ИБ) и электронного преобразователя (ЭП) и предназначены для работы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами и обеспечивает непрерывное преобразование значения измеряемого параметра - давления избыточного ДИ, абсолютного ДА, давления - разрежения ДИВ нейтральных и агрессивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал.

Каждый преобразователь имеет регулировку диапазона измерений и может быть настроен на любой верхний предел измерений, указанный для данной модели. Пределы допускаемой основной погрешности g преобразователей с нижним предельным значением измеряемого параметра равным нулю, выраженные в процентах от нормирующего значения, указаны в табл. 9. За

Рис. 17. Устройство измерительного преобразователя давления

МЕТРАН-55М

1-электронный блок; 2- гермовыводы; 3 – монокристалл сапфира, покрытый кремниевой пленкой тензопреобразователя; 4-канал; 5 –фланец;

6 -титановая мембрана (ЧЭ); 7-измерительная камера; 8-прокладка;

9-основание; 10 –корпус.

 

Нормирующее значение принимается верхний предел измерения входного параметра. Предельные значения выходного сигнала 4 и 20 мА постоянного тока. Зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром определяется выражением:

(8-1)

где: I_p - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее измеряемому давлению Р;

I_max - наибольшее предельное значение выходного сигнала, мА;

I_min - наименьшее предельное значение выходного сигнала, мА;

Р - значение измеряемого давления или перепада давления в тех же единицах, что и P_max;

P_max - верхний предел измерений измеряемого избыточного давления.

 

Преобразователи устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха (95±3) % при плюс 35°С и более низких температурах без конденсации влаги.

Электрическое питание преобразователей осуществляется от блока БПС-24 (ТУ 25 - 02.720462 - 85). Допускается осуществлять питание преобразователей от источника питания постоянного тока напряжением в диапазоне от 15 до 42 В.

 

Рис..18. Структурная схема электронного преобразователя

СН – стабилизатор напряжения; ИОН – источник опорного напряжения; АЦП – аналог-цифровой преобразователь

 

Описание стенда

Лабораторный стенд состоит из источника давления – грузопоршневого пресса (1), на котором установлен трубчатый манометр (2) и поверяемый ИПД (3). На столе установлен блок питания (4) и цифровые приборы мА (5) и вольтметр (6), рис.9:

 

Рис.19. Схема стенда

 

Порядок работы

1. Включить блок питания в сеть;

2. Включить стенд в сеть

3. Вращая винтовой ручку винтового пресса, создать давление в системе, измерение выполнить в 3-х точках диапазона ( начало, средина и конец диапазона)

4. Записать показания цифрового миллиамперметра, пересчитать показания в МПа.

5. Занести в протокол показания цифрового миллиамперметра

Контрольные вопросы

1. Назвать системные и внесистемные единицы давления.

2. Чему равен 1 бар?

3. Дать классификацию приборов и преобразователей давления по принципу действия.

4. Записать уравнение измерения для трубчатого деформационного манометра.

5. Перечислить операции поверки манометра.

6. Какие приборы давления имеют встроенный индикатор горизонтали и почему?

7. Назвать основные узлы калибровки преобразователя давления типа МЕТРАН 55.

8. Назначение грузопоршневого манометра.

Состав рабочего места (стенд СПДТВ- К1530В1Н1П):

- калибратор давления Метран-517 в комплекте с модулем давления М1 и блоком питания Метран-519;

- ПО «Поверка СИД»:

- контроллера Метран-530

- датчик давления Метран-150TG

(настройка диапазона 0…400 кПа, выходной сигнал 4-20 мА, HART, предел допускаемой основной погрешности γ =±0, 1%)

-манометры МП-160 с ВПИ 0, 4 МПа

Рис. 20. Схема электрических и пневматических соединений поверяемого датчика давления с калибратором МЕТРАН -517.

Ход работы:

- Включить калибратор;

- На панели стенда нажать кнопку «Метран-530»;

- Запустить программу «Поверка СИД»

- Установить удалённый доступ к Метран-530 и Метран-517;

- Нажать кнопку «Поверка СИД» ( рис.1);

В появившемся окне заполнить поля программы рис.2, информация о поверителе).

 

Рис.21 Окно программы

 

Рис.22.Информация о поверителе

- Нажать кнопку «Далее».

- В появившемся окне выбрать поверяемый прибор из таблицы, нажать «Далее» (рис.3).

Рис.23. Список поверяемых средств измерения

- В появившемся окне ввести информацию о применяемых в поверке приборах: нажать кнопку «Добавить прибор» и включить в список Метран-517, Метран-530.

Ряд нагружения поверяемого датчика выбирается автоматически при выборе датчика из списка или заполнении информации о новом датчике.

- Нажать «Далее».

 

Рис.24. Список поверок

На данном этапе (Рис.4.)отображается перечень ранее произведенных поверок. Для начала новой поверки нажать кнопку «Далее». Для просмотра информации о поверке нажать кнопку «Просмотреть данные о поверке».

Рис.25. Используемые приборы

В появившемся окне программы отображается информация об измеренном калибратором давлении, выходном токовом сигнале датчика давления, погрешность измерения датчика на текущей точке давления. Для начала фиксации метрологических характеристик поверяемого датчика следует нажать кнопку «Начать».

- Произвести обнуление калибратора на атмосферном давлении (нажать «Обнулить»).

С помощью контроллера Метран 530 произвести нагружения в соответствии с выбранным рядом и зафиксировать показания калибратора нажатием на кнопку «Зафиксировать точку» (любую точку можно переснять повторно, щелкнув на точку в списке ряда нагружения). Если вы задали автоматический режим поверки, то фиксирование каждой точки производится автоматически контроллером

 

Рис.26. Условия поверки

 

По окончании поверки нажать кнопку «Далее». При этом программа переходит в режим просмотра результатов поверки, где выводится заключение о годности поверяемого датчика.

 

Рис.27. Общая информация результата поверки

 

В режиме просмотра результатов поверки можно также посмотреть зафиксированные данные, нажав на соответствующую кнопку. Для просмотра протокола поверки следует нажать кнопку «Сформировать протокол поверки».

Рис.28. Зафиксированные данные

С помощью контроллера Метран 530 в полуавтоматическом режиме произвести нагружения в соответствии с выбранным рядом 0…400кПа и зафиксировать показания калибратора нажатием на кнопку «Зафиксировать точку» (любую точку можно переснять повторно, щелкнув на точку в списке ряда нагружения).

 

Контрольные вопросы:

1. Принцип действия и структура ИПД.

2. Какой вид выходного преобразователя сигнала имеется в МЕТРАН55

 

Лабораторная работа № 5

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: