Визначення відносної, абсолютної та приведеної похибок автоматичного потенціометра КСП 4

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4 – 4 год.

ТЕМА: Визначення відносної, абсолютної та приведеної похибок автоматичного потенціометра КСП 4.

МЕТА: Провести повірку КСП 4 та оцінити його метрологічні показники.

Вступ

Основою для існування Державної системи приладів є метрологічна служба у державі. Система метрологічного нагляду за засобами вимірювальної техніки являє собою комплекс правил, положень, вимог технологічного, економічного і правового характеру, які визначають організацію і порядок проведення повірки, ревізії та експертизи засобів вимірювань. Повірка засобів вимірювальної техніки-це процес порівняння показів повірюваних засобів вимірювальної техніки з показами більш точних засобів вимірювань (зразкових, еталонних) з метою визначення їх класу точності і встановлення їх придатності до застосування.

Первинна повірка засобів вимірювальної техніки-повірка, що виконується вперше після виготовлення засобів вимірювальної техніки, або після їх ремонту, або ж при імпортних поставках партій засобів вимірювань.

Періодична повірка засобів вимірювальної техніки проводять при експлуатації або зберіганні засобів вимірювань через певний проміжок часу (міжповірковий інтервал) з метою встановлення їх придатності для експлуатації або ж пошкодженні клейма, пломби чи втрати документації.

Терміни періодичних повірок установлюються метрологічними організаціями залежно від типів, умов експлуатації та зберігання на основі систематичного аналізу статистичних даних про їх надійність, інтенсивність роботи, метрологічну стійкість та ін.. Так, для більшості технічних засобів вимірювальної техніки, наприклад манометрів, вторинних приладів та інших приладів термін повірки становить 1 рік. При появі дефектів в роботі засобів вимірювань або ж після їх ремонту необхідно провести позачергову повірку. Контроль та регулювання технологічних параметрів різноманітних процесів у виробництві є основою їх роботи.  Одним з таких параметрів являється температура для контролю регулювання якої застосовуються автоматичні потенціометри в комплекті з термопарами.

1. Прилади та описання лабораторної установки

Автоматичний показуючий, самописні та регулюючий потенціометр КСП-4 зі шкалою 0 – 300⁰ С, клас точності 0,25; призначений для роботи в комплекті з термометрами типа ХК₆₈ .

Еталонний, універсальний вольтметр типу 137-21, клас точності 0,01.

Еквівалент термопари типа ІPН -64.

На рис. 1.1. представлена схема підключення приладів при проведенні повірки

Рис. 1.1. Схема підключення приладів

1 – автоматичний потенціометр КСП-4; 2 – регулятор напруги NPН-64; 3 – еталонний універсальний вольтметр В7-21.

2. Завдання на виконання роботи

1. Ознайомитись зі схемою підключення.

2. Провести роботи по дослідженню  роботи автоматичного потенціометра у всьому діапазоні значень його шкали за допомогою еквіваленту термопари регулятора напруги.

3. Визначити похибки автоматичного потенціометру для усіх оцифрованих значень його шкали та провести розрахунки усіх похибок.

4. Дати висновок про природність приладу до експлуатації виходячи з його класу точності.

5. Оформити звіт про виконання роботи.

3. Методика та порядок виконання лабораторної роботи

3.1. Методика проведення

Дослідження роботи автоматичного потенціометра заклечається в його повірці, тобто в порівнянні його показань на оцифрованих мітках шкали з даними градаційної таблиці та оцінки його похибок.

Повірка проводиться за допомогою еквіваленту термопари, котрий задає необхідні значення термо-ЕДС заданої температури.

Повірка проводиться на всіх оцифрованих значеннях шкали приладу, починаючи з мінімального значення до максимального та у зворотному напрямку. Така послідовність необхідна для виключення похибки спостереження.

3.2. Порядок виконання

1. На початку повірки вмикається живлення приладу NРН-64 та автоматичного потенціометру КСП-4.

2. Згідно градаційної таблиці з допомогою приладу РПН-64 та еталонного приладу В7-21 встановлюємо значення термо-ЕДС, яке дорівнює температурі середовища 50⁰ С.

3. Заносимо в таблицю 3.1. отримані значення температури яку показує КСП-4

4. Повторюємо таку операцію на всіх оцифрованих позначках температур в прямому та зворотному напрямках і заносимо отримані дані в таблицю 3.1.

Проводимо розрахунки визначення похибок за формулою:

Знаходимо абсолютну похибку вимірювань по формулі :

,

де Ад – результат вимірювань;

     Аі – істинне значення величини.

Із дев’яти замірів знаходимо середнє значення і заносимо в таблиці:

Визначаємо відносну похибку, це відношення абсолютної похибки до істинного значення вимірювальної величини.

Проводимо розрахунок по дев’яти замірах:

;

і, також, заносимо до таблиці.

Розраховуємо зведену похибку за формулою:

,

де N – нормуюче значення діапазону вимірювання.

N = 300⁰ С.

Зведеною похибкою називається відношення абсолютної похибки до діапазону вимірювання приладу.

Таблиця 3.1. – Результати повірки КСП-4

№ з/п	Дані градаційної таблиці для термопари ХК68		Результати повірки	Похибки			Висновки
	температура середовища, 0 С	термо-ЕДС, мВ	Показання АП КСП-4, 0 С	абсолютна, 0 С	відносна, %	приведена, %
1	50
2	100
3	150
4	200
5	250
6	200
7	150
8	100
9	50
10	Середнє значення приведеної похибки

4. Порядок оформлення виконаної роботи

Звіт по лабораторній роботі повинен включати:

1.  Найменування лабораторної роботи.

2.  Мету роботи.

3.  Перелік приладів.

4.  Схеми з’єднання приладів.

5.  Таблицю з результатами повірки та розрахунками похибок.

6.  Висновок про природність КСП-4.

Контрольні питання

1.  Що таке градаційна таблиця?

2.  Навіщо при перевірці використовують еквівалент термопари?

3.  Призначення еталонного приладу В7-21?

4.  Навіщо при повірці виміри проводять в прямому та зворотному напрямах?

5.  Чи може працювати даний автоматичний потенціометр з термопарами другої градації?

6.  Як проводилася повірка КСП-4?

7.  Призначення компенсаційних проводів при підключенні термопар до автоматичних потенціометрів?

8.  З яких матеріалів виготовляються компенсаційні дроти?

9.  Навіщо проводиться повірка приладів?

10.  Призначення автоматичних потенціометрів, три основні функції приладу?

Література.

1.  Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. – М.: «Химия», 1982. – 296 с.

Автоматизация технологических процессов и производств пищевой промышленности.: Учебник / Ладанюк А.П., Трегуб В.Г., Ельперин И.В., Цюцюра В.Д. – К.: «Аграрное образование», 2001. – 224 с.