41916

Изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения и регулирования температуры

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Задачи: изучить устройство принцип действия применение приборов измерения температуры основанных на измерении физических размеров изучить устройство принцип действия применение приборов измерения температуры основанных на изменении электрических характеристик сопротивления изучить устройство принцип действия применение приборов измерения температуры основанных на дистанционном измерении температуры изучить устройство принцип действия применение приборов измерения температуры основанных на изменении и регулировании...

Русский

2013-10-27

660.36 KB

22 чел.

Цель: изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения и регулирования температуры.

Задачи:

  1.  изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения температуры, основанных на измерении физических размеров
  2.  изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения температуры, основанных на изменении электрических характеристик, сопротивления
  3.  изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения температуры, основанных на дистанционном измерении температуры
  4.  изучить устройство, принцип действия, применение приборов измерения температуры, основанных на изменении и регулировании температуры

Термогигрометр ТКА-ПКМ (20)

Прибор ТКА-ПКМ (20) предназначен для измерения параметров относительной влажности и температуры воздуха внутри помещений. Область применения: промышленные предприятия и организации (службы охраны труда и техники безопасности, службы главного энергетика), учебные заведения, научные центры, музеи, библиотеки и архивы, предприятия транспорта и связи, центры метрологии и сертификации, медицинские учреждения, сельское хозяйство и многие другие.

Дополнительно прибор может быть снабжён "чёрным шаром", предназначенным для измерения радиационной температуры и индекса THC (WBGT).

Диапазон измерения относительной влажности,% 10... 98

Основная абсолютная погрешность измерения относительной влажности при температуре 20±5 °С, % относительной, не более ±5

Диапазон измерения температуры, °С 0... 50

Основная абсолютная погрешность измерения температуры при температуре окружающего воздуха 20±5 °С, не более ±0.5

Время непрерывной работы прибора, ч, не менее 8.0

Дополнительная погрешность измерения относительной влажности при изменении температуры окружающего воздуха от нормальной (20±5)°С в пределах от 10 до 40 °С, на каждые 10 °С изменения температуры, % относительной, не более ±5

Дополнительная погрешность измерения температуры, при изменении температуры окружающего воздуха от нормальной (20±5) °С, в пределах от 0 до 50 °С, на каждые 10 °С изменения температуры, °С, не более ±0.5

Средняя наработка на отказ, ч, не менее 2000

Рабочие условия эксплуатации прибора:

температура окружающего воздуха, °С 0... 50

относительная влажность воздуха при температуре окружающего воздуха 25 °С, % относительной, не более 95

атмосферное давление, кПа 80... 110

Порядок измерения относительной влажности и температуры

1. Снимите с зонда защитный колпачок.

2. Поместите зонд с датчиками в точке измерения температуры и влажности.

3. Считайте, после установления показаний, с цифрового индикатора измеренное значение температуры или влажности, в зависимости от выбранного режима измерения.

4. Если показания прибора выходят за границы установленного измеряемого диапазона, в этом случае они не нормируются.

5. По окончании измерений установите на зонд защитный колпачок.

Комплект термопреобразователей сопротивления КТСП-Н

 

Назначение и область применения:

Комплекты термопреобразователей сопротивления платиновых КТСП-Н предназначены для измерения разности температур от 2 до 150С, а также для измерения температуры от 0 до 160С теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах систем теплоснабжения. Применяются в составе теплосчетчиков и информационно-измерительных систем учета количества теплоты.

Конструкция:

Термопреобразователь представляет собой фенопластовый кожух с отвинчивающейся крышкой, защитной трубкой из нержавеющей стали и сальниковым вводом для кабеля.В защитную трубку помещен чувствительный элемент.Электрическое соединение чувствительного элемента с винтами для подключения внешнего кабеля выполнено по 2-х, 3-х или 4-х проводной схеме

Технические характеристики:

Диаметр защитной арматуры, мм Ø6, 8

Диапазон измеряемых температур, °С от 0 до плюс 160

Диапазон измеряемых разностей температур, С от 2, 3 до 150

Длина рабочей части, мм 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250

Схема соединений 2-х; 4-х -проводная;

Класс точностиА или В

Нормированная статическая характеристика Pt100, Pt500

Номинальный измерительный ток, мА Pt100 – 1 мА, Pt500 – 0,2 мА

Время термического срабатывания, с не более 30

Межповерочный интервал, лет 4

Монтаж:

Термопреобразователь монтируется на трубопровод при помощи гильз защитных и бобышек приварных или непосредственно при помощи соответствующих крепежных элементов самого термопреобразователя в зависимости от варианта исполнения крепежного элемента. Пломбировка осуществляется через пломбировочное отверстие в штуцере. Соединение с внешними устройствами осуществляется при помощи кабеля соответствующего сечения и количеством проводов, согласно схеме подключения термопреобразователя. Кабель заводится через сальниковый ввод внутрь кожуха и подсоединяется к схеме при помощи винтов и гаек по 2-х, 3-х и 4-х проводной схеме.

Устройство терморегулирующее дилатометрическое электрическое ТУДЭ-2М1


Описание:

Устройства терморегулирующие дилатометрические электрические ТУДЭ-М1 — предназначены для регулирования температуры жидких и газообразных сред в системах автоматического контроля и регулирования при статическом давлении до 6,4 МПа. Диапазон регулирования температур (-60 … +500) °С. Применяются во всех отраслях промышленности ТУ 25-7323.001-88. Принцип действия ТУДЭ-М1 основан на пропорциональной разности приращения длин чувствительной трубки и стержня изменению температуры регулируемой среды. Полученное приращение преобразуется в мгновенно возникающее действие контактного механизма, с помощью которого размыкаются (замыкаются) контакты.

ТУДЭ-М1 состоит из следующих основных узлов: дилатометрического элемента, контактного устройства, узла настройки задания.

ТУДЭ-М1 изготавливается с размыкающими «Р» или замыкающими «З» контактами. По защищенности от влияния окружающей среды устройства имеют исполнения: защищенные от попадания внутрь изделия пыли и воды со степенью защиты IP54; взрывозащитные IExdIIBT4.

Устройства терморегулирующие выпускаются 12-ти модификаций в зависимости от диапазона регулирования температур: от ТУДЭ-1М1 до ТУДЭ-12М1

Отличительные особенности модификаций:

ТУДЭ-1М1… ТУДЭ-5М1 устанавливаются дилатометрическим чувствительным элементом в среде, не вызывающей коррозии латуни Л63 ГОСТ 15527-70;

ТУДЭ-М1 коммутирует:цепи переменного тока напряжением 250 (+25/-37,5) В, частотой 50…60 Гц, силой тока: от 1,0 до 15 А при омической нагрузке; от 0,1 до 2 А при индуктивной нагрузке с cos f > 0,5; цепи постоянного тока напряжением 220 (+22/-33) В, силой тока от 0,1 до 4 А при омической нагрузке.

Технические характеристики:

Диапазон регулируемых температур, °С: 0…100

Допустимая основная погрешность срабатывания по шкале заданий, %: 2,5

Диапазон дифференциала, °С: 4-20/2-10

Длина чувствительного элемента, мм: 251/491

Допустимая толщина изоляции, мм: 50

Степень защиты: IP54

Измеритель-регулятор МТ2

Измерители-регуляторы МТ2, представляют собой программируемые микропроцессорные устройства, предназначенные для измерения, контроля и регулирования температуры.а также других технологических параметров, преобразованных при помощи соответствующих измерительных преобразователей в унифицированные электрические сигналы силы и напряжения постоянного тока (0...5, 0...20, 4...20 мА; 0...10 В).

Программируемые параметры:

Работа прибора определяется значениями параметров, которые программируются оператором. Значения параметров хранятся в энергонезависимой памяти. Номенклатура параметров прибора приведена в таблице 2. Параметры в таблице расположены в той последовательности, в которой они появляются при нажатии оператором кнопки .

Уровни программирования

Порядок движения по уровням программирования показан на рисунке 1.  

1 Рабочий (основной) уровень

На рабочем уровне прибор осуществляет индикацию значений измеряемой величины и функцию регулирования. На данном уровне оператор имеет возможность изменять заданные значения для регулирующих выходов К1 и К2. Для программирования заданного значения для реле К1 необходимо в режиме индикации значений измеряемой величины нажать кнопку  . При этом на индикаторе прибора появится символ заданного значения для реле К1 SP1. После отпускания кнопки   на индикаторе появляется значение параметра SP1 с мигающей цифрой в младшем разряде. Далее программирование заданного значения осуществляется в соответствии с процедурой программирования параметров с цифровым значением. Программирование заданного значения для реле К2 SP2 выполняется аналогично с той разницей, что вместо кнопки  необходимо нажать кнопку.

2 Параметрический уровень

Параметрический уровень содержит параметры закона регулирования.  Переход  на  параметрический  уровень  осуществляется из рабочего уровня путем нажатия и удержания кнопки   до появления на индикаторе символа SEt, после  чего  кнопкунеобходимо  отпустить.  Если  продолжать  удерживать  кнопку  далее,  то  спустя  некоторое время прибор перейдет на конфигурационный уровень. После отпускания кнопки  на индикаторе прибора появляется  имя  программируемого  параметра.  Переход  к следующему  параметру  осуществляется  путем  нажатия кнопок  или . Если в течение определенного времени не  происходит  нажатий  на  кнопки,  то  программирование параметра  автоматически  прекращается,  и  прибор  переходит на рабочий уровень. Если во время индикации имени параметра нажать кнопку , то на индикаторе прибора появляется значение данного параметра с мигающей цифрой в младшем разряде для параметра с цифровым значением или мигающее значение параметра с символьным значением. Далее программирование значения параметра осуществляется в соответствии с процедурой программирования параметров с цифровым или символьным значением, описанной в разделе «Программирование параметров прибора». Если далее не происходит нажатий на кнопки прибора, то осуществляется автоматический переход на рабочий уровень с запоминанием новых значений параметров в энергонезависимой памяти. Для ускоренного перехода на рабочий уровень можно использовать комбинацию кнопок   + .

3 Конфигурационный уровень

Конфигурационный уровень содержит конфигурационные параметры прибора. Переход на конфигурационный уровень осуществляется из рабочего уровня путем нажатия и удержания кнопки  до появления на индикаторе символа con. Доступ к параметрам и программирование осуществляются так же, как и на параметрическом уровне.

4 Скрытый уровень

Для перехода на скрытый уровень необходимо включить питание прибора при нажатой кнопке . При этом на индикаторе появляется цифровое значение пароля. Кнопку  необходимо удерживать в нажатом состоянии до появления на индикаторе символа con. После отпускания кнопки  прибор входит в меню конфигурационного уровня с одним дополнительным параметром PrL. Далее следует с помощью процедуры программирования параметров с цифровым значением задать параметру PrL значение пароля, которое высвечивалось на индикаторе прибора при включении питания, подтвердить нажатием комбинации кнопок  +  или + , причем первой должна нажиматься кнопка , после чего прибор переходит на скрытый уровень. Доступ к параметрам скрытого уровня и их программирование осуществляются так же, как и на параметрическом уровне.

5 Защита параметров от несанкционированного изменения

В приборе предусмотрена защита параметров от несанкционированного их изменения. Значение параметра LP определяет уровни, параметры которых защищены.

6 Программирование параметров прибора

На рисунке 2 показан общий вид лицевой панели прибора.

Параметры прибора подразделяются на параметры с цифровым значением и параметры с символьным значением. При входе в режим программирования числового значения параметра на индикаторе прибора высвечивается значение данного параметра, в котором выбран младший разряд. Выбранный разряд отличается от остальных миганием. Выбор следующего разряда производится путем нажатия на кнопку . После выбора старшего разряда следующим вновь выбирается младший. С помощью кнопок  и  можно соответственно увеличить и уменьшить значение выбранного разряда. Изменение значения выбранного разряда происходит циклически, т.е. после 9 следует 0 и наоборот. При изменении значения старшего разряда между 9 и 0 появляются -и , что дает возможность вводить отрицательные значения параметров. Если в течение определенного времени не происходит нажатий на кнопки, то программирование параметра автоматически прекращается, и запоминается последнее измененное значение параметра. Для ускоренного выхода из процедуры программирования данного параметра и перехода к программированию следующего параметра прибора необходимо нажать комбинацию кнопок  + или  + , причем первой должна нажиматься кнопка . При входе в режим программирования параметра с символьным значением на индикаторе прибора появляется мигающее значение соответствующего параметра. Дальнейшая процедура программирования параметра с символьным значением выполняется аналогично с той разницей, что вместо числового значения с помощью кнопок  или  изменяется символьное значение параметра.

                   7 Сообщения об ошибках

Сообщение crc означает, что значения параметров, хранящиеся в энергонезависимой памяти, некорректны. Для выхода из данного состояния прибор необходимо заново запрограммировать. Если значение измеряемой величины находится вне пределов диапазона измерений, то на индикаторе прибора появляется символ или . В случае неисправности канала измерения, требующей ремонта, или неисправности первичного преобразователя на индикаторе прибора появляется символ  ---.

Термоанемометр Testo 405-V1

Описание:

Измеритель скорости ветра TESTO 405-V1 — переносной прибор карманного формата для измерения скорости и объема воздушного потока, а также температуры воздуха. Подходит для измерения в воздушных каналах большого диаметра. Прибор оснащен вращающейся головкой с жидкокристаллическим дисплеем и клипсой для фиксации в измеряемом канале. Прибор очень прост в использовании. Имеется функция автоматического отключения.

Технические характеристики:

Рабочая температура: 0 ... +50 °CТемпература хранения: -20 ... +70 °C

Элемент питания: 3 шт, размер AAAРесурс батареи: 20 часовАвтооотключение: 5 минут    Вес: 180 г

Диапазон измерений:

0 ... +10 м/с

-20 ... +50 °C

0 ... +99990 м3/ч

Погрешность:

±(0,1 м/с ±5% от изм. зн.) (0 ... +2 м/с)

±(0,3 м/с ±5% от изм. зн.) (+2,1 ... +10 м/с)

±0,5 °C (-20 ... +50 °C)

Разрешение:

0,01 м/с (0 ... +10 м/с)

0,1 °C (-20 ... +50 °C)

Термоэлектрические преобразователи 01.03; тип КТХА, КТХК, КТЖК

Предназначены для измерения температуры жидких и газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитной оболочки.

Для установки на технологическом оборудовании сложной геометрии допускается изгибать рабочую часть термопреобразователи по длине для размещения рабочего спая в требуемой зоне измерения. Характеризуются наличием монтажного кольца, приваренного лазерной сваркой к защитной оболочке кабельной термопары, и подвижного резьбового штуцера, что существенно расширяет область применения. Наружная часть термопреобразователя от монтажного кольца до клеммной головки усилена стальной трубкой диаметром 10 мм.

Технические характеристики термопреобразователей:

тип ТП

диапазон рабочих температур (Тр) , °C

номинальная температура применения (Тн), °C

материал защитной оболочки

диаметр защитной оболочки,

d, мм

КТХА

от -40 до 800

600

С321 - сталь AISI 321

3; 4,5; 6

от -40 до 900

700

С316- сталь AISI 316

3; 4,5; 6

от -40 до 1000

800

Т310 – сталь AISI 310,

3

от -40 до 1100

900

Т600 – сплав Inconel 600

4,5; 6

КТЖК

от -40 до 550

450

С321 - сталь AISI 321,

С316- сталь AISI 316

3

от -40 до 650

650

4,5

от -40 до 750

750

6

КТХК

от -40 до 600

450

С10 – сталь 12Х18Н10Т

3; 4; 5

монтажные элементырассчитаны на номинальное (условное) давление 6.3 МПа

класс допуска

1 или 2 – для КТХА, КТЖК;

2 – для КТХК

устойчивость к механическим воздействиям по МЭК 61515

термопреобразователь может навиваться на цилиндр радиусом, равным пятикратному диаметру d, без изменения технических характеристик

межповерочный интервал (МПИ)

четыре года – для КТХА, КТХК, КТНН, имеющих в наименовании обозначение класса допуска «Dк2″ («Dк1″ только для КТНН) и работающих с соблюдением условий эксплуатации при температурах не выше 450°С;

два года – для остальных исполнений ТП.

Термоэлектрические преобразователи платиновые тип ТППТ, ТПРТ

Термопреобразователи предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла.  Термопреобразователи ТППТ(ТПРТ) 01.21 имеют двойной керамический защитный чехол:  наружный – из алюмооксидной или мулито-алюмосиликатной керамики, корунда типа КТВП, карбида кремния или карбида кремния на нитридной связке; внутренний – из газоплотной алюмооксидной керамики. Пространство между наружным и внутренним чехлами заполнено порошком Al2O3 . Керамический чехол частично армирован снаружи стальной трубой. Металлическая арматура выполнена из стали AISI 310, температура зоны перехода от керамической части чехла к металлической не должна превышать 1000 °C в рабочих условиях эксплуатации . Длина керамической части ( l K ) чехлов составляет 400 или 600 мм и должна быть указана в явном виде при заказе. Защитные чехлы из карбида кремния обладают повышенной износостойкостью.

Технические характеристики термопреобразователей:

диапазон рабочих температур, °С

рабочее давление

0.1 МПа

класс допуска

1 и 2 для ТППТ

2 и 3 для ТПРТ

материал рабочей части защитного чехла

К 530 – мулито-алюмосиликатная керамика с содержанием Al2O3 не менее 80%

К 795 – алюмооксидная керамика с содержанием Al2O3 не менее 95%

К 799 – алюмооксидная керамика с содержанием Al2O3 не менее 99,5%

К В – корунд типа КТВП

К К – карбид кремния (содержание SiC не менее 80%)

К КН – карбид кремния на нитридной связке (содержание SiC не менее 48%)

показатель тепловой инерции не превышает:

120 с для двойных чехлов из алюмооксидной керамики ;

150 сдля двойных чехлов из карбида кремния

максимальная температура на клеммной головке - 200 °С (силумин)

Термопреобразователи сопротивления 101, 102, 103; тип ТСМТ, ТСПТ

Предназначены для измерения температуры жидких и газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла.  Термопреобразователи сопротивления ТСМТ(ТСПТ) 101 и 103 диаметром D =8 мм предназначены для использования в комплекте с защитными гильзами ЮНКЖ (см. раздел 9). ТСМТ(ТСПТ) 102 могут комплектоваться передвижными штуцерами ЮНКЖ.405921 (см. раздел 9) на условное давление 0.4 МПа. Рекомендуется использовать термопреобразователь модификации ТСМТ(ТСПТ) 101 диаметром D =8 мм вместо ТСМТ(ТСПТ) 103.

Технические характеристики термопреобразователей сопротивления:

 

диапазон условных давлений, МПа:

от 0 до 1.0 для ТСМТ(ТСПТ) 101 с диаметром рабочей части 6 мм

от 0 до 0.1 для ТСМТ(ТСПТ) 102 с диаметром рабочей части 6 мм

от 0 до 6.3 для ТСМТ(ТСПТ) 101 с диаметром рабочей части 8, 10 мм

от 0.1 до 0.4 для ТСМТ(ТСПТ) 102 (до 0.4 – ТС с передвижным штуцером)

от 0 до 4.0 для ТСМТ(ТСПТ) 103

показатель тепловой инерции не превышает

30 с – для ТС с диаметром рабочей части 10 мм

20 с – для ТС с диаметром рабочей части 8 мм

16 с – для ТС с диаметром рабочей части 6 мм

материал защитного чехла

С 10 – сталь 12Х18Н10Т или

С 13 – сталь 10Х17Н13М2Т

максимальная температура на клеммной головке

120 °С (прессматериал АГ-4В)

Инфракрасный термометр UTB2303A

описание:

Инфракрасный бесконтактный термометр UTB2303A позволяет определять температуру поверхности путем измерения энергии инфракрасного излучения, которое она испускает. Данный прибор представляют собой бесконтактный инфракрасный термометр с низким потреблением энергии, что позволяет использовать его в течение длительного времени, решает проблему частой замены батареи и понижения напряжения в процессе измерений. Рациональная конструкция делает измерения простыми и быстрыми. Источником питания термометра может служить батарея или источник питания USB.

Габариты: 177×164×52 мм

Вес: 322г

Параметр Значение

Диапазон измеряемых температур -32°C ~ 650°C

Точность измерения ±1.8°C или ±1.8%

Повторяемость ±0.5°C или ±0.5%

Разрешение экрана 0.1

Соотношение «расстояние/диаметр пятна» 30:1

Время отклика 250мс (95% показания)

Спектральный диапазон 8мкм ~ 14мкм

Мощность лазера Класс 2 (II), выходная мощность <1мВт,

длина волны 630–670 нм

Запоминание данных экрана 8 секунд

Запоминание показаний температуры

Переключение шкал °C/°F

Коэффициент излучательной способности Цифровая регулировка

от 0.10 до 1.00 c шагом 0.01

Выключатель лазера

Поиск

Запоминание при отключении питания

Вывод максимальной и минимальной температур

Вывод дифференциальной и средней температур

Двухуровневая подсветка экрана белым светом

Индикатор разряда батареи

Спящий режим

Треножная подставка

Основные характеристики:

Питание Кабель USB или 1 батарея 9В (6F22)

Размер ЖК-экрана 32×29 мм

Термометр универсальныйtesto 925

Одноканальный термометр testo 925 подходит для повседневных оперативных измерений в жестких производственных условиях, с возможностью подключения разнообразных температурных зондов. Предлагается более 25 видов зондов с различными чувствительными элементами и техническими характеристиками, в т.ч. поверхностный, погружной/проникающий, зонд для дымового газа, зонд с зажимом для труб, а также инфракрасный зонд для бесконтактного измерения на недоступных, вращающихся или находящихся под напряжением частях.

Зонд соединен с термометром Testo с помощью кабеля. Измеренное значение температуры в °С или °F выводится на большом жидкокристаллическом дисплее. Прибор обладает функцией удержания текущего значения, сигналом тревоги при превышении заданного предельного значения.


Задание: измерить температуру лабораторного стенда не менее чем 3 методами.

Измерение температуры лабораторного стенда производилось следующими приборами (результаты измерений приведены в скобках):

  1.  термометр жидкостный (t = 18,0 С0)
  2.  Термометр универсальный testo 925(t = 18,0 С0 )
  3.  Инфракрасный термометр UTB2303A(t = 19,5 С0)


Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Международный государственный экологический
университет им. А.Д. Сахарова

Факультет мониторинга окружающей среды

Кафедра Энергоэффективные технологии

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

«Измерение и регулирование температуры».

Выполнила студентка

Группы 408 ФМОС

Назарчук Кристина

Минск 2011