Материал: Метрология. методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов направления 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника». Надеев А.А
1. Подключить к клеммам 1 и 2 («СЕТЬ») приборакабель сетевой
220В.
2. Подключить к клеммам 14, 15 и 16 («ВХОД») прибора выводы ТПС. Схема подключения приведена на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Трёхпроводная схема подключения ТПС
3.Подключить прибор к источнику питания.
4.Произвести настройку прибора:
–нажать и удерживать кнопку «ПРОГ.» на лицевой панели прибора не менее 3 с. для входа на второй уровень настройки. На цифровом индикаторе высветится «- - - -»;
–нажать кнопку «ПРОГ.» для перехода к группе параметров «A»;
–нажать кнопку «
» для перехода к группе параметров «b»;
–нажать кнопку «ПРОГ.» для входа в группу параметров «b». На цифровом индикаторе высветится «- - - -»;
–нажать кнопку «ПРОГ.». На цифровом индикаторе высветится «b1- 0». В данной подгруппе настраивается тип датчика, работающего на входе (канале) прибора.
–нажать кнопку «ПРОГ.» для настройки этого параметра. Кнопками «
» и «
» установить на цифровом индикаторе значение, соответствующее подключаемому датчику. Нажать кнопку «ПРОГ.»
–кнопками «
» и «
» перейти к значению «OUT» на цифровом индикаторе. Нажать кнопку «ПРОГ.» Данный пункт повторяется дважды. На цифровом индикаторе должно высветиться значение температуры.
5.Погрузить чувствительный элемент ТПС в измеряемую среду на глубину не менее 4 см.
6.После установления показаний на цифровом индикаторе прибора, считать и записать измеренное значение температуры.
7.Вынуть чувствительный элемент ТПС из измеряемой среды.
8.Выключить прибор.
11
Порядок выполнения работы
1.Ознакомиться с контактным термометром ТК-5.06 и порядком работы с ним.
2.Ознакомиться с термопреобразователем сопротивления ДТС и изме- рителем-регулятором ТРМ1 и порядком работы с ними.
3.Произвести подключение и настройку термопреобразователя ДТС и измерителя-регулятора ТРМ1. В подгруппе «b1-0» прибора указать значение «09», соответствующее ТПС с номинальной статической характеристикой
50М (табл. 1.2).
4.Подготовить измеряемую среду – нагретую до температуры кипения
воду.
5.Погрузить в измеряемую среду измерительный зонд термометра ТК-
5.06и чувствительный элемент ТПС. Они не должны касаться стенок ёмкости.
6.Произвести измерение температуры воды через заданные промежутки времени с момента погружения.
При использовании термометра ТК-5.06 для фиксации измеренного значения температуры воды можно воспользоваться кнопкой 8 (рис. 1.1а).
Результаты измерений занести в табл. 1.4.
7.Вычислить относительную погрешность измерения температуры среды термометром ТК-5.06 по формуле (1.2).
8.Вычислить приведённую погрешность измерения температуры среды термометром ТК-5.06 по формуле (1.3). Нормирующее значение определяется по табл. 1.1.
9.Считая термометр ТК-5.06 более точным средством измерения температуры, вычислить по формулам (1.1) и (1.2) абсолютное и относительное отклонение показаний, полученных с помощью комплекта ДТС + ТРМ1.
10.Результаты вычислений занести в табл. 1.5.
|
|
|
|
|
Таблица 1.4 |
|
|
|
Результаты измерений |
|
|
||
τ , мин |
t , °С |
θ , °С |
τ , мин |
t , °С |
θ , °С |
|
ТК-5.06 |
ДТС+ТРМ1 |
ТК-5.06 |
ДТС+ТРМ1 |
|||
|
|
|||||
1 |
|
|
17 |
|
|
|
2 |
|
|
21 |
|
|
|
3 |
|
|
25 |
|
|
|
4 |
|
|
29 |
|
|
|
6 |
|
|
33 |
|
|
|
8 |
|
|
37 |
|
|
|
11 |
|
|
41 |
|
|
|
14 |
|
|
45 |
|
|
|
12
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.5 |
|
|
|
Результаты вычислений |
|
|
|
t , °С |
|
|
ТК-5.06 |
|
ДТС+ТРМ1 |
|
∆t , °С |
|
δt , % |
γt , % |
∆θ , °С |
δθ , % |
|
|
|
|||||
t1 |
|
|
|
|
|
|
t2 |
|
|
|
|
|
|
t3 |
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
t37 |
|
|
|
|
|
|
t41 |
|
|
|
|
|
|
t45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отчёт по лабораторной работе |
|
|||
Отчёт по лабораторной работе должен содержать:
1.Название и цель работы.
2.Определение истинного, действительного и измеренного значений физической величины, погрешностей результата и средства измерений.
3.Формулы (1.1) - (1.4) для вычисления погрешностей с описанием входящих в них величин.
4.Таблица 1.4 – Результаты измерений.
5. Таблица 1.5 – Результаты вычислений.
6. Вычисления в соответствии с пунктами 7-9 порядка выполнения ра-
боты.
7. Выводы по лабораторной работе.
Контрольные вопросы
1.Какие значения может принимать физическая величина?
2.В чём заключается особенность истинного значения физической величины?
3.Что означает «погрешность результата измерения» и «погрешность средства измерения»?
4.Как определяется абсолютная, относительная и приведённая погрешность измерения?
5.Каким образом определяется нормирующее значение?
6.Поясните назначение термометра ТК-5.06.
7.Поясните назначение измерителя-регулятор ТРМ1.
8.Поясните принцип совместной работы ДТС и ТРМ1.
13
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МНОГОКРАТНЫХ
РАВНОТОЧНЫХ ПРЯМЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Цель работы: изучение методов обработки результатов многократных равноточных прямых измерений и форм представления результатов измерений; получение навыков работы прибором, предназначенным для измерения влажности твёрдых тел.
Краткие теоретические сведения
Результаты многократных наблюдений, получаемые при прямых измерениях физической величины X , называются равноточными (равнорассеянными), если они являются независимыми, одинаково распределёнными сл у- чайными величинами. Эти измерения проводятся одним наблюдателем в одинаковых условиях внешней среды и с помощью одного и того же средс т- ва измерения.
Доверительными границами погрешности результата измерений называется наибольшее и наименьшее значения погрешности измерений, огран и- чивающие интервал, внутри которого с заданной вероятностью находится искомое (истинное) значение погрешности результата измерений [1].
Статистическая обработка группы результатов наблюдений при многократных равноточных измерениях, нормальном распределении, выполняется в соответствии с [2] в следующей последовательности:
1.Производятся многократные равноточные измерения физической величины X . После отбрасывания сомнительных результатов (грубых погрешностей измерений) по методике, указанной в [7], получают результаты n измерений: x1 , x2 , …., xn .
2.Среднее основного нормального распределения (математическое ожидание) оценивается как среднее арифметическое n результатов измерений:
∑n xi
|
|
|
i=1 |
|
|
|
X |
= |
. |
(2.1) |
|||
|
||||||
|
|
|
n |
|
||
3. Определяется оценка среднеквадратического отклонения среднего арифметического:
|
|
|
n |
)2 |
|
|
|
|
SX |
= |
|
∑(xi − X |
. |
(2.2) |
|||
|
i=1 |
|||||||
n (n −1) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||
14
4. Доверительный интервал рассчитывается с учётом заданной доверительной вероятности P :
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
−SX |
tn,P < X < X + SX |
tn,P , |
(2.3) |
|||
где tn,P – квантиль распределения Стьюдента.
Значения tn,P в зависимости от заданной доверительной вероятности P и количества измерений n даны в табл. 2.1.
|
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
Значения квантиля распределения Стьюдента |
|
|||
n −1 |
P =0,95 |
P =0,99 |
n −1 |
P =0,95 |
P =0,99 |
|
|
|
|
|
|
3 |
3,182 |
5,841 |
16 |
2,120 |
2,921 |
4 |
2,776 |
4,604 |
18 |
2,101 |
2,878 |
5 |
2,571 |
4,032 |
20 |
2,086 |
2,845 |
6 |
2,447 |
3,707 |
22 |
2,074 |
2,819 |
7 |
2,365 |
3,499 |
24 |
2,064 |
2,797 |
8 |
2,306 |
3,355 |
26 |
2,056 |
2,779 |
10 |
2,228 |
3,165 |
28 |
2,048 |
2,763 |
12 |
2,179 |
3,055 |
30 |
2,043 |
2,750 |
14 |
2,145 |
2,977 |
∞ |
1,960 |
2,576 |
Описание анализатора влажности «ЭВЛАС-2М»
Анализатор влажности «ЭВЛАС-2М» (далее влагомер) предназначен для экспрессного определения массовой доли влаги в продукции се льского хозяйства и продуктах её переработки, пищевых продуктах и кондитерских изделиях, химикатах, фармацевтических и строительных материалах гравиметрическим методом в лабораторных условиях.
Основные технические характеристики анализатора влажности приведены в табл. 2.2.
Общий вид влагомера представлен на рис. 2.1. Влагомер содержит следующие основные функциональные узлы:
–микропроцессорный блок управления со взвешивающим устрой-
ством;
–сушильную камеру с нагревателем.
15