Метрологическое обоснование выбора элементов измерительной системы: Методические указания к лабораторной работе, страница 2

Пределы допускаемых отклонений сопротивления от номинальной статической характеристики для термопреобразователей сопротивления (ТПС) вычисляются по формулам, которые приведены в таблице 2.3, а номинальная статическая характеристика – в таблице 2.4.

Таблица 2.3

Пределы допускаемых отклонений сопротивления от номинальной статической характеристики для термопреобразователей сопротивления (класс допуска 2).

Тип ТПС	Класс допуска	Допускаемое отклонение ±Δt, °С	Диапозон измерения, °С
ТСП	А	0.15+2·10-3·t	0…1000
	В	0.30+5·10-3·t
	С	0.6+8·10-3·t
ТСМ	А	0.15+2·10-3·t	-50…200
	В	0.25+3.5·10-3·t
	С	0.50+6.5·10-3·t

Таблица 2.4

Номинальные статические характеристики преобразования платиновых и медных термопреобразователей сопротивления (ТПС)

Температура ТПС, С	Сопротивление ТПС, Ом
	50П	100П	50М	100М
-50	39.991	79.983	39.240	78.480
0	50.000	100.000	50.000	100.000
50	59.854	119.708	60.702	121.404
100	69.556	139.113	71.400	142.800
150	79.110	158.221	82.096	164.192
200	89.516	177.033	92.791	185.583
250	97.776	159.52	─	─
300	106.889	231.779	─	─
350	115.858	231.715	─	─
400	124.679	249.358	─	─
450	133.353	266.707	─	─
500	141.880	283.760	─	─
550	150.255	300.511	─	─
600	158.480	316.960	─	─

Сигнал с первичного преобразователя температуры по линии связи передается на следующий измерительный преобразователь. Для подсоединения термоэлектрического датчика используются компенсационные провода. Допускаемое отклонение термо-ЭДС в паре между жилами проводов приведено в таблице 2.5.

Для подсоединения термопреобразователей сопротивления используются медные соединительные провода, которые при температуре превышающей нормальную, т. е. 20±5°С, вносят погрешность 0.75+6.5·10^-3·t, °С. Если температура окружающей среды в процессе эксплуатации остается нормальной (например, провода защищены от воздействия температуры измеряемой среды), то погрешность, вносимая соединительными проводами не учитывается.

Для оценки предельной погрешности вторичных измерительных преобразователей в качестве критерия используется класс точности прибора, который указывается в технических характеристиках. Допускаемые погрешности для некоторых видов вторичных приборов приведены в табл. П.2.

Таблица 2.5

Основные характеристики и допускаемые погрешности компенсационных проводов

Тип термопары	Компенсационные провода			Термо-ЭДС,
	Марка	Материал	Окраска изоляции	При t=100°С	Погрешность
ХК	ХК	хромель - копель	фиолетовая - желтая	6.88	±0.2
ХА	М	медь - константан	красная - коричневая	4.01	±0.15
ПП	П	медь - медно-никелевый сплав	красная - зеленая	0.64	±0.003

2.3 Методика метрологического обоснования выбора элементов измерительной системы

Методика метрологического обоснования выбора элементов измерительной системы сводится к определению минимального значения предельной статической погрешности измерения.

Для измерения одного и того же значения физической величины можно использовать множество вариантов измерительных систем, состоящих из различных измерительных преобразователей. Следовательно, задачей метрологического обоснования является выбор измерительной системы, которая измеряет физическую величину с наименьшей предельной статической погрешностью.

Окончательное решение по выбору измерительной системы для измерения конкретной физической величины остается за автором проекта, так как критерием выбора могут быть не только метрологические показатели, но и экономические, технические и т. п.

Методика метрологического обоснования выбора измерительной системы для измерения какого-либо параметра состоит из следующих этапов:

1.  Формулируется задача и определяются исходные данные.

2.  Выбирается несколько вариантов измерительной системы, при помощи которой можно измерить значение данного параметра.

3.  Характеристики элементов выбранных измерительных систем вносятся в таблицу, где указывается наименование измерительного преобразователя, тип, допускаемая погрешность.

4.  Производится расчет предельной статической погрешности измерительной системы.

5.  Делается вывод по окончательному выбору варианта измерительной системы.

3 ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задача. Измерить температуру пара в трубопроводе теплоэнергетической установки, среднее значение которой составляет 465°C. Давление и скорость движения пара в трубе принять равными соответственно 17.5 Мпа и 35 м/с.

Решение. Выбранные варианты измерительных систем представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Выбранные варианты измерительных систем (ИС)

Номер ИС	1		2		3
Наимен. ИП	Тип ИП	Допуск. погреш., %	Тип СИ	Допуск. погреш., %	Тип СИ	Допуск. погреш., %
Первичный преобр-ль	ТХА-1387	0.89	ТХК-0188	0.70	ТСП-1088-100П	0.23
Линия связи	М	0.76	ХК	0.48	Медные провода	0.81
Вторичный прибор	Диск-250	0.63	А-100Н	0.64	А100-1125	0.63

Определим погрешность измерения температуры для ИС №1.