Поверка манометров. (поверка деформационного манометра. 2. Опишите конструкцию и метрологические характеристики манометра

1 2.7. Оформление отчёта В процессе выполнения лабораторной работы необходимо провести необходимые расчёты, составить таблицу для записи результатов поверки, заполнить протокол поверки. В отчет о выполненной лабораторной работе необходимо включить: таблицы результатов измерений; протокол поверки; все проведённые расчёты; анализ результатов поверки и выводы. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ухтинский государственный технический университет» (УГТУ) 2.8. Контрольные вопросы 1. Опишите устройство и метрологические характеристики грузопоршневого манометра МП Опишите конструкцию и метрологические характеристики манометра с сигнализирующим устройством. 3. Опишите состав установки для поверки манометра с сигнализирующим устройством. 4. Перечислите операции поверки манометра с сигнализирующим устройством. 5. Опишите порядок определения погрешности и вариации срабатывания сигнализирующего устройства. 6. Как проводится анализ результатов поверки? Оглавление 1. Общие положения Давление. Единицы давления Краткая классификация приборов давления Основные сведения о поверке и калибровке манометров Нормативное обеспечение поверки и калибровки средств измерений постоянного давления Поверка деформационного манометра с сигнализирующим устройством Общие положения Назначение работы Задание Описание поверяемого прибора Описание учебно-лабораторной установки Порядок выполнения работы Оформление отчёта Контрольные вопросы Кафедра метрологии, стандартизации и сертификации Поверка манометров (поверка деформационного манометра с сигнализирующим устройством) Методические указания для выполнения лабораторных работ Ухта

2 УДК 006 (076.5) ББК Я7 О-95 Очир-Горяев, В. П. Поверка манометров (поверка деформационного манометра с сигнализирующим устройством) [Текст] : метод. указания для выполнения лабораторных работ / В. П. Очир-Горяев, М. А. Санджиев, С. В. Таширева. Ухта : УГТУ, с. Методические указания предназначены для студентов инженерных специальностей и направлений, изучающих дисциплину «Метрология, стандартизация и сертификация». Лабораторная работа выполняется студентами в процессе изучения методов и средств поверки приборов давления и предназначена для практического закрепления полученных знаний. Лабораторная работа является частью учебного процесса и предусматривает учебные цели, поэтому данными методическими указаниями нельзя пользоваться как руководящим материалом при проведении официальных работ по поверке средств измерений давления. Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Метрология, стандартизация и сертификация», протокол 10 от 3 мая 2011 г. Рецензент: А. В. Манжиков, зав. кафедрой ТТГ и В, доцент, к.т.н. В методических указаниях учтены предложения рецензента. Методические указания изданы в авторской редакции. План 2011 г., позиция 113. Подписано в печать г. Компьютерный набор. Объем 16 с. Тираж 100 экз. Заказ 257. Протокол поверки технического деформационного манометра с сигнализирующим устройством Поверяемый прибор типа,, класс точности, Диапазон измерений, кгс/см Температура при поверке, 0 С Допускаемая погрешность показаний, % Допускаемая погрешность срабатывания сигнализирующего устройства, % Поверка производилась по эталонному прибору,, класс точности, Погрешность показаний не превышает, % Вариация показаний не превышает, % Погрешность срабатывания сигнализирующего устройства не превышает, % Вариация срабатывания сигнализирующего устройства не превышает,% Прибор годен, забракован (указать причины) Дата поверки Подпись поверявшего Ухтинский государственный технический университет, , Республика Коми, г. Ухта, ул. Первомайская, д. 13. Типография УГТУ , Республика Коми, г. Ухта, ул. Октябрьская, д

3 Показания эталонного прибора Положение сигнальной стрелки, кгс/см 2 Показания поверяемого прибора Обратный Прямой ход ход Показания эталонного прибора, ед. усл. шкалы Прямой ход Результаты измерений Обратный ход Погрешность показаний Прямой ход Обратный ход Погрешность срабатывания сигнализирующего устройства, ед. усл. шкалы Обратный Прямой ход ход Максимальная сигнальная стрелка Таблица 1 Вариация показаний Таблица 2 Вариация срабатывания, ед. усл. шкалы 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Давление. Единицы давления Давлением называют величину, характеризующуюся силой, действующей на единицу площади поверхности, направленной перпендикулярно к поверхности и равномерно распределённой на ней. Давление выражается отношением указанной силы к площади поверхности тела. 1 Па = 1. Если выразить паскаль через основные единицы Международной системы, получим кг Па =. 2 мс Единица Па кгс/см 2 или кгс/см 2, мм вод. ст. мм рт. ст. (торр) Таблица 1 Па 1 0, , , бар Минимальная сигнальная стрелка кгс/см , ,56 0, кгс/см 2, или мм вод. ст. 9, ,56 9, мм рт. ст. (торр) 133,322 13, , , бар , , , В настоящее время в приборах, измеряющих давление, используются единицы: килограмм-сила на квадратный метр, килограмм-сила на квадратный сантиметр, бар, миллиметр водяного столба, миллиметр ртутного столба. В таблице 1 приведены соотношения между различными единицами давления, применяемыми в настоящее время в приборах давления. Значения давления удобно выражать в кратных единицах, например: 3

4 килопаскаль 1 кпа = 10 3 Па; мегапаскаль 1 МПа = 10 6 Па. Различают следующие виды давления жидких и газообразных сред. Абсолютное давление р а полное давление среды, отсчитанное от абсолютного вакуума. Избыточное давление р и разность между абсолютным и атмосферным (р б) давлениями: р и = р а р б. Избыточное давление называют положительным при р а > р б. Термин «положительное» иногда опускают и называют такое давление просто избыточным. Избыточное давление называют «отрицательным» при р а < р б. Например, в мановакуумметрах применяют шкалу, на которой обозначены и отрицательное, и положительное избыточное давление. В вакуумметрах приборах, измеряющих отрицательное избыточное давление, обычно знак «минус» опускают. Давление в этом случае называют вакуумметрическим или разрежением р в : р в = р б р а при р а < р б Краткая классификация приборов давления Приборы давления можно классифицировать по трём признакам: по виду измеряемого давления, по принципу действия и по назначению. По виду измеряемого давления: барометры приборы для измерения атмосферного давления; манометры абсолютного давления; манометры избыточного давления; дифференциальные манометры приборы для измерения разности давлений; вакуумметры приборы для измерения разрежения; мановакуумметры приборы для измерения положительного и отрицательного избыточного давления; микроманометры приборы для измерения малых значений давления, разрежения и разности давлений воздуха в лабораторных условиях; 4 При выполнении данной операции необходимо, чтобы рабочий эталон имел непрерывную шкалу. Следовательно, грузопоршневой манометр в данном случае применять нельзя. Поэтому в качестве рабочего эталона применяют деформационный манометр с условной шкалой. Погрешность и вариацию срабатывания сигнализирующего устройства определяют не менее чем на трёх отметках шкалы. Проводники, идущие от устройства индикации срабатывания контактов (позиция 7, рис. 2), подсоединить к зажимам сигнализирующего устройства поверяемого прибора. Включить внешний источник питания (позиция 6, рис. 2) в сеть 220 В, установить значение выходного напряжения (2,5-3) В и включить устройство индикации (позиция 7, рис. 2). Установить максимальную сигнальную стрелку на числовую отметку в первой трети шкалы. Плавно повысить давление, подведя указательную стрелку к сигнальной до срабатывания контактов сигнализирующего устройства (прямой ход). Момент срабатывания контактов определяют по появлению или исчезновению светового сигнала на устройстве индикации 7. Занести значение поверяемой отметки и показания эталонного прибора в таблицу 2. Показания манометра с условной шкалой отсчитывают с погрешностью не более 0,1 цены деления шкалы. Увеличить давление, переместив указательную стрелку на два-три деления шкалы, и затем плавно снизить давление до момента нового срабатывания контактов (обратный ход). Занести значение давления по показаниям эталонного прибора в таблицу 2. Повторить поверку для числовых отметок в средней части и последней трети шкалы. Повторить действия п.п для минимальной сигнальной стрелки. Погрешность срабатывания сигнализирующего устройства равна разности между значением, указанным на шкале манометра и действительным давлением, при котором произошло срабатывание сигнального устройства. Значение погрешности не должно превышать ± 2,5% для манометра класса точности 1,6. Вариация срабатывания сигнализирующего устройства равна разности показаний эталонного прибора при прямом и обратном ходе указательной стрелки. Значение вариации не должно превышать предела основной допускаемой погрешности срабатывания сигнализирующего устройства. 13

5 Перед выполнением данной операции необходимо отвести сигнальные стрелки за крайние отметки шкалы, а поверяемый прибор выдержать под давлением в пределах (90-100)% верхнего предела измерений в течение 1-2 мин. Указательная стрелка прибора, не имеющего корректора нуля, должна располагаться на нулевой отметке шкалы с отклонением не более предела основной допускаемой погрешности. Стрелку прибора, имеющего корректор нуля, устанавливают по центру нулевой отметки шкалы Определение основной погрешности и вариации показаний Операцию выполняют при отведенных сигнальных стрелках за крайние отметки шкалы. В качестве рабочего эталона можно применять грузопоршневой манометр или деформационный манометр с условной шкалой. Основную погрешность показаний определяют на каждой числовой отметке шкалы, в том числе при нижнем и верхнем предельных значениях. Вариацию показаний определяют для каждой поверяемой отметки шкалы, кроме нижнего и верхнего предельных значений. Плавно повышая давление, по показаниям эталонного прибора последовательно установить значения давления, соответствующие поверяемым отметкам, подходя к каждой поверяемой отметке со стороны меньших значений (прямой ход). Отсчитать показания поверяемого манометра с погрешностью не более 0,1 цены деления шкалы. Показания манометра с условной шкалой отсчитывают с погрешностью не более 0,1 цены деления шкалы. При давлении, равном верхнему пределу измерений, выдержать поверяемый манометр в течение 5 минут. Плавно уменьшить давление, последовательно подходя к каждой поверяемой отметке со стороны меньших значений (обратный ход), также отсчитывая показания эталонного и поверяемого манометров. Результаты измерений занести в таблицу 1. Заполнить таблицу 1, рассчитав значения погрешности и вариации показаний. Значения основной погрешности и вариации поверяемого прибора на любой отметке шкалы не должны превышать предела допускаемой основной погрешности Определение погрешности и вариации срабатывания сигнализирующего устройства. 12 напорометры приборы для измерения малых значений избыточного давления газа; тягомеры приборы для измерения малых значений разрежений газа; тягонапоромеры приборы для измерения положительного и отрицательного избыточного давления газа для малых значений измеряемого давления. По принципу действия: жидкостные; грузопоршневые; деформационные. По назначению: технические приборы для измерения давления непосредственно на рабочих местах; контрольные приборы для осуществления проверки работоспособности и достоверности показаний технических приборов давления непосредственно на рабочих местах; эталоны единицы давления приборы, предназначенные для воспроизведения и хранения единицы давления с целью передачи её размера другим средствам измерения давления; государственные эталоны единицы давления эталоны единицы давления, признанные решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации. Далее, для удобства изложения материала, в тексте настоящего учебного пособия все приборы давления (манометры, мановакуумметры, вакуумметры и т. д.) будут называться единым термином манометры Основные сведения о поверке и калибровке манометров Поверка средств измерений является одной из форм государственного метрологического контроля. Поверкой средств измерений называют совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы или другими уполномоченными на то органами и организациями с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям. Поверке подлежат манометры, применяемые в следующих видах деятельности: - здравоохранение; 5

6 - ветеринария; - охрана окружающей среды; - обеспечение безопасности труда; - торговые операции и взаимные расчёты между покупателем и продавцом; - государственные учётные операции; - обеспечение обороны государства; - геодезические и гидрометеорологические работы; - производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации; - обязательная сертификация продукции и услуг; - измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации; - регистрация национальных и международных спортивных рекордов. Манометры, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровке. Калибровкой средств измерений называют совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному контролю. Порядок поверки и калибровки манометров определён государственными стандартами на методы и средства поверки и методиками метрологических институтов Госстандарта Российской Федерации. Первичная поверка выполняется при выпуске манометров из производства или после ремонта, а также при ввозе манометров из-за границы партиями. Периодическая поверка приборов давления выполняется через установленные межповерочные интервалы времени. Внеочередная поверка проводится до наступления срока очередной периодической поверки. Инспекционная поверка проводится органами государственной метрологической службы при осуществлении государственного метрологического надзора за состоянием и применением приборов давления. Поверка в рамках метрологической экспертизы производится по поручению органов суда и федеральных органов исполнительной власти. Рис. 2 Схема поверки манометра с сигнализирующим устройством В состав установки входят: - эталонный манометр с условной шкалой 1 класса точности 0,4; - эталонный грузопоршневой манометр МП-60 класса точности 0,05 в составе: цилиндр 2, поршень 3, грузы 4, пресс 8, насос 9 и сосуд 10; - поверяемый манометр с сигнализирующим устройством 5; - источник напряжения постоянного тока 6; - устройство 7 для индикации срабатывания контактов. На устройстве 7 имеются тумблер включения электрической части устройства и две сигнальные лампочки Порядок выполнения работы Внешний осмотр Проводится внешний осмотр поверяемого прибора, проверяются его исправность, отсутствие очагов коррозии, повреждений и загрязнений. Стекло должно быть чистым и целым Проверка положения стрелки у нулевой отметки Проверку положения указательной стрелки у нулевой отметки выполняют при отсутствии давления. 6 11

7 а) б) 1.4. Нормативное обеспечение поверки и калибровки средств измерений постоянного давления Современные приборы позволяют измерять давление в диапазоне от до Па. В разных областях значений давления различны требования к точности измерения. Наиболее высокая точность необходима при измерении абсолютного давления, а также средних значений избыточного давления Па. Обеспечение требуемой точности измерения в значительной степени зависит от точности воспроизведения единицы давления и передачи её размера рабочим средствам измерений. Рис. 1 Общий вид и схема сигнализирующего устройства манометра типа ЭКМ Упругим чувствительным элементом служит трубчатая одновитковая пружина 7. В приборе имеются: указательная стрелка 1 с контактом 2; указатель нижнего предела сигнализирующего устройства (минимальная сигнальная стрелка) 3 с контактом 8; указатель верхнего предела сигнализирующего устройства (максимальная сигнальная стрелка) 4 с контактом 9. Перемещение сигнальных стрелок производят специальным ключом с помощью приспособления 6. На колодке 5 расположены контактные зажимы для подсоединения внешней электрической цепи. Минимальную стрелку 3 устанавливают на отметке шкалы, соответствующей нижнему значению контролируемого диапазона давления, а максимальную стрелку 4 на делении, равном верхнему значению контролируемого диапазона давления. Если в процессе измерения давления указательная стрелка совместится с одной из сигнальных стрелок, замкнется соответствующая пара контактов, что приводит к срабатыванию определенного участка в цепи сигнализации или регулирования. Для обеспечения единства измерений в стране создано семь государственных первичных эталонов и девять государственных поверочных схем для средств измерений давления, в том числе: ГОСТ ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа; ГОСТ ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений давления с верхними пределами от до Па; ГОСТ ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений разности давлений до Па; ГОСТ ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного диапазона 2, Па Описание учебно-лабораторной установки На рис. 2 приведена схема установки для поверки деформационного манометра с сигнализирующим устройством. 10 7

8 2. ПОВЕРКА ДЕФОРМАЦИОННОГО МАНОМЕТРА С СИГНАЛИЗИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ 2.1. Общие положения Технические деформационные манометры с сигнализирующим устройством поверяют в соответствии с нормативными документами МИ , ГОСТ и ГОСТ Температура поверяемого прибора и окружающего воздуха должна быть: (20 ± 2) С для приборов класса точности 1; (20 ± 5) С для приборов классов точности 1,5; 2,5. При выборе рабочего эталона необходимо, чтобы верхний предел измерений эталона n прибора P max : э P max был не менее верхнего предела измерений поверяемого P э max P. Предел допускаемой основной погрешности рабочего эталона должен удовлетворять условию: э 100 αγ, D где э предел допускаемой абсолютной погрешности эталонного прибора на поверяемых отметках шкалы; D верхний предел измерений поверяемого прибора; α отношение предела допускаемого значения погрешности эталона к пределу допускаемого значения основной погрешности поверяемого прибора; γ предел допускаемой основной погрешности поверяемого прибора в процентах от нормированного значения. Согласно МИ , при поверке манометров с сигнализирующим устройством выполняют следующие операции: - внешний осмотр; - установка указательной стрелки на нулевую отметку шкалы или проверка положения указательной стрелки у нулевой отметки; - определение погрешности и вариации показаний; - определение погрешности и вариации срабатывания сигнализирующего устройства. В лабораторной работе студенты выполняют все операции в объеме периодической поверки. 8 n max 2.2. Назначение работы Целью лабораторной работы является закрепление студентами знаний, полученных при изучении раздела «Поверка и калибровка средств измерений давления». В процессе выполнения работы слушатели знакомятся с устройством и метрологическими характеристиками рабочих эталонов, применяемых при поверке манометров, изучают устройство и характеристики манометра с сигнализирующим устройством. Основное содержание лабораторной работы составляет практическое освоение методики поверки технических деформационных манометров с сигнализирующим устройством Задание 1. Ознакомиться с устройством и работой деформационного манометра с сигнализирующим устройством, его основными техническими и метрологическими характеристиками. 2. Ознакомиться с устройством и работой эталонных приборов грузопоршневого манометра типа МП-60 класса точности 0,05 и деформационного манометра с условной шкалой класса точности 0,4. 3. Изучить порядок поверки деформационного манометра с сигнализирующим устройством в соответствии с МИ , ГОСТ и ГОСТ Поверить деформационный манометр с сигнализирующим устройством. 5. Сделать анализ результатов выполненной работы. 6. Составить отчет о лабораторной работе. 7. Отчитаться перед преподавателем о выполненной лабораторной работе Описание поверяемого прибора Приборы с сигнализирующим устройством типа ЭКМ используют в схемах сигнализации, тепловой защиты и др. Они могут изготовляться в виде манометров, мановакуумметров и вакуумметров. Приборы с сигнализирующим устройством могут применяться для измерения давления в диапазоне от 0,1 до 160 МПа. На рис. 1а представлен общий вид, а на рис. 1б схема сигнализирующего устройства манометра ЭКМ. 9

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎