Метрологическое обеспечение стандартизации, сертификации и качества измерения параметров или значений физических величин
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?тические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис.21).
Рис.23 Гистограмма для результатов измерений расстояния аналоговым прибором с реостатным преобразователем
Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.
Результат измерений:
,04948-0,00056<Xизм<0,04948+0,00056
Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.
4.2ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Принцип действия термоэлемента основан на эффекте генерации электродвижущей силы при нагреве полупроводникового материала на основе сульфида самария (SmS) в условиях отсутствия внешних градиентов температуры. Возможны конструкции термоэлемента в двух вариантах: радиальном (рис.22а) и плоском (рис.24б). Радиальный вариант более функционален, а плоский - более технологичен [4].
Рис.24. Конструкции термоэлементов
Термоэлемент состоит из:
массивного металлического корпуса (теплонакопителя) 1, служащего для передачи тепла теплоносителя преобразующему элементу, поддержания преобразующего элемента в рабочем тепловом режиме во время скачков его температуры, сопровождающих процесс генерации, а также для защиты преобразующего элемента от внешних воздействий
преобразующего элемента 2 из монокристаллического либо поликристаллического SmS, легированного донорными примесями
металлических электродов 3[7].
Технические характеристики термопары ТХА 9312, ТХК 9312 приведены в таблице 21.
Таблица 21
Номинальная статическая характеристика термопарыК(ТХА), L(ТХК)Рабочий диапазон измеряемых температур, С-40…+900 - 40…+600 Класс точности2.0Показатель тепловой инерции, с, не более8,20,40,50диапазон условных давлений, МПа 0,4; 6,3Материал изоляцииСт.08Х20Н14С2 Ст.12Х18Н10ТЗащищенность от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254IP55При n-кратном измерении температуры термопарой получены следующие результаты.
Таблица 22. Результаты измерений температуры термопарой
Номер отсчетаЗначениеНомер отсчетаЗначение122,73623,6222,63723,5322,73823,6422,53922,4523,34024,2623,64122,8723,94222,8822,14322,5922,84422,31023,74522,21122,24622,61223,847231321,84823,31423,64922,41523,45023,61623,35122,41723,25223,41823,35322,41923,15423,42022,15522,62123,25622,82222,35723,82323,358232422,95923,32523,260232623,1612327236222,62822,56322,52922,664243023,26523,23123,36624,23222,46722,63322,76822,73421,76921,93523,57022,7
n=70
Среднее арифметическое равно 22,9557.
СКО равно 0,5717.
Xmin =21,7
Xmax =24,2
Разделим весь диапазон полученных значений на 8 интервалов. Построим статистический ряд с шириной полосы 0,3125. Рассчитаем количество значений mi, попавших в тот или иной интервал, а также статистические частоты P*i=mi|n. На основании рассчитанных значений построим гистограмму (рис.23).
Рис.25 Гистограмма для результатов измерений температуры термопарой
Для P=0.95 и n=100 коэффициент Стьюдента tx=1,98.
Результат измерений:
,9557-0,1143<Xизм<22,9557+0,1143
Полученные результаты измерения лежат в пределах класса точности данного прибора, поэтому калибровка не требуется.
4.3ТЕНЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
В основу работы тензочувствительных преобразователей (тензосопротивлений) положен тензоэффект, заключающийся в изменении активного сопротивления проводника (полупроводника) под действием вызываемого в нем механического напряжения и деформации [4]. Существуют проволочные, фольговые и пленочные тензосопротивления.
Конструкция проволочного тензосопротивления представлена на рис.24. На полоску тонкой и прочной бумаги 1 наклеивают уложенную зигзагообразно тонкую (0,02-0,05 мм) константановую, нихромовую или другую высокоомную проволоку 2. К ее концам припаивают выводы 3 из полосок фольги, которые используются для включения преобразователя в измерительную цепь. Сверху проволоки наклеивают бумагу. Проволочный преобразователь с помощью специального клея наклеивается на испытываемую деталь. При деформации поверхностного слоя детали преобразователь тоже деформируется и изменяет свое сопротивление. Измерительной базой преобразователя является расстояние l.
Промышленностью выпускаются тензосопротивления с l=0,5 150 мм и сопротивлением r=50500 Ом. Отношение l/h равно 0,5.
Рис. 26.Тензочувствительный проволочный преобразователь
Основной характеристикой применяемых в тензосопротивляемых материалах является тензочувствительность.
,
гдеR и l - соответственно сопротивление и длина тензочувствительного элемента.
Тензочувствительность может быть представлена в виде слагаемых S и S1:
,
,
,
гдеm - коэффициент Пуассона для металлов m=0,2-0,4;- параметр, характеризующий изменение геометрических размеров;- параметр, характеризующий изменение электрических свойств материала при деформациях.
Тензорезисторы применяют для измерения деформаций и других неэлектрических величин (усилий, давлений, моментов и т.п.).
Тензорезисторы прямоугольного и розеточного типа, предназначенны для измерения деформации деталей машин, металлоконструкций и др. при статических нагрузках, а также в качестве чувствительных элементов силоизмерительных датчиков в условиях макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом. [7]
Пример тензорезистора прямоугольного типа - 2ФКП-5-200. Характеристики приведены в таблице 23.
Таблица 23
Тип прибораДиапазон измеряемых деформацийТок питания, не болееДиапазон рабочих температур эксплуатацииГабаритные размеры 2ФКП 3000 млн.-125 мА.от -50С до +70С4х10При n-кратном измерении деформации тензорез