Материал: Метрология. методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов направления 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника». Надеев А.А

Различают понятия «погрешность результата измерения» и «погрешность средства измерения».

Погрешность результата измерения – это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешность средства измерения – это отклонение показания средства измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Оно характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством.

Эти два понятия во многом близки друг к другу и классифици руются по одинаковым признакам.

По способу выражения различают абсолютные, относительные и приведённые погрешности.

Абсолютная погрешность ∆х – это разность между измеренным и истинным (действительным) значениями измеряемой величины, выраженная в тех же единицах, что и измеряемая величина:

Абсолютная погрешность не может в полной мере служить показателем точности измерений, поэтому введено понятие «относительная погрешность».

Относительная погрешность δх – это отношение абсолютной погрешности измерения к истинному (действительному, измеренному) значению величины, выраженное в процентах:

равны нулю, то δх→∞.

Для нормирования погрешностей средств измерений используется приведённая погрешность.

Приведённая погрешность γ x – это отношение абсолютной погрешно-

Нормирующее значение постоянно во всём диапазоне измерений или его части. Оно определяется различным образом в зависимости от шкалы прибора:

1) для приборов, имеющих двустороннюю шкалу в качестве нормирующего значения принимают ширину диапазона измерения прибора:

6

где xmax , xmin – максимальное и минимальное значение диапазона из-

мерения прибора.

Для приборов, имеющих одностороннюю шкалу, нижний предел измерения которых равен нулю, в качестве нормирующего значения принимают максимальное по абсолютной величине значение шкалы:

Для приборов, имеющих одностороннюю шкалу и нижний предел измерения больше нуля, в качестве нормирующего значения принимают разность между максимальным и минимальным значениями диапазона , аналогично формуле (1.4).

Приведённая погрешность считается основной метрологической характеристикой измерительного прибора.

Описание термометра ТК-5.06

Термометр контактный цифровой ТК-5.06 предназначен для измерения температуры жидких, сыпучих, газообразных сред посредством погружения измерительных зондов-термометров в среду (погружные измерения), контактных измерений температур поверхностей твёрдых тел (поверхностные измерения), а также измерения относительной влажности газообразных неагрессивных сред. Термометр состоит из электронного блока и сменных зондов. На рис. 1.1 представлен общий вид блока и погружаемого измерительного зонда ЗПГ 150 для измерения температуры жидких и сыпучих сред. В качестве чувствительного элемента в данном зонде применяется термоэлектрический преобразователь ХА(K).

Рис. 1.1. Общий вид электронного блока термометра ТК-5.06 и зонда ЗПГ 150

7

Элементы электронного блока (рис. 1.1а) следующие: 1 – корпус прибора; 2 – жидкокристаллический дисплей; 3 – разъём для подключения сменных зондов; 4 – кнопка питания; 5 – кнопка индикации максимального значения измеряемой температуры; 6 – кнопка подсветки индикатора; 7 – кнопка индикации минимального значения измеряемой температуры; 8 – кнопка фиксации измеренного значения.

Элементы погружаемого измерительного зонда (рис. 1.1б) следующие: 1 – измерительный щуп; 2 – рукоятка; 3 – соединительный кабель.

Электронный блок термометра осуществляет преобразование сигнала, поступающего с выхода зонда, в сигнал измерительной информации, кот о- рая выводится на жидкокристаллический дисплей.

Технические характеристики термометра ТК-5.06 с зондом ЗПГ 150 приведены в табл. 1.1.

В режиме измерения относительной влажности воздуха, т.е. при по д- ключении к блоку зонда влажности ЗВЛ 150, кнопка 5 электронного блока служит для индикации значения температуры компенсационного датчика, а кнопка 7 – для индикации значения температуры «точки росы».

Использование термометра ТК-5.06

Порядок работы с термометром ТК-5.06 включает следующие пункты:

8

1. Подготовка прибора к работе.

Подключить зонд и включить питание прибора, убедиться, что батарея питания не разряжена и на дисплее высвечивается значение температуры.

2.Погрузить зонд в измеряемую среду на глубину не менее значения 15 D ( D – диаметр термопреобразователя, мм), не прилагая при этом чрезмерных физических усилий.

3.После установления показаний, считать и записать измеренное значение температуры.

4.Вынуть зонд из измеряемой среды.

5.Выключить прибор.

Описание термопреобразователя сопротивления ДТС и измерителя-регулятора ТРМ1

Термопреобразователи сопротивления (ТПС) типа ДТС предназначены для непрерывного измерения температуры жидких, паро - и газообразных сред, сыпучих материалов и твёрдых тел, не агрессивных к материалу защитной арматуры, в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

На рис. 1.2а представлен общий вид ТПС типа ДТС014-50М.В3.20/2, его технические характеристики приведены в табл. 1.2.

Элементы ТПС следующие: 1 – чувствительный элемент в защитной арматуре; 2 – кабель в оплётке; 3 – выводы.

ТПС является датчиком температуры с кабельным выходом. Он р аботает совместно с приборами, имеющими вход под термосопротивления. В качестве такого прибора может применяться измеритель-регулятор ТРМ1.

Рис. 1.2. Общий вид ТПС типа ДТС014-50М.В3.20/2 и измерителя-регулятора ТРМ1-Д.У.Р

9

Измеритель-регулятор микропроцессорный одноканальный ТРМ1- Д.У.Р (рис. 1.2б) предназначен для измерения и регулирования температуры (при использовании в качестве датчиков ТС, ТП или пирометров) и других физических параметров, значения которых датчиками могут быть преобразованы в напряжение постоянного тока или в унифицированный сигнал постоянного тока. Его технические характеристики приведены в табл. 1.3.

Использование термопреобразователя сопротивления ДТС и измерителя-регулятора ТРМ1

Порядок совместной работы ТПС типа ДТС и измерителя-регулятора ТРМ1 (далее «прибора») включает следующие пункты:

10