Поверка деформационных манометров
Лабораторная работа № 6.
Тема: Изучение конструкции манометра с одновитковой трубчатой пружиной.
Калибровка с помощью грузопоршневого манометра.
Цель работы:Изучить конструкцію манометра с одновитковой трубчатой пружиной. Произвести калибровку шкалы манометра и определить его пригодность к эксплуатации.
Оборудование:
1. Манометры различных типов;
2. Грузопоршневой манометр..
Отчет должен содержать:
1. Номер, наименование и цель лабораторной работы;
2. Технические данные используемых приборов;
3. Принципиальную схему грузопоршневого манометра (рисунок 2);
4. Таблицу 1 результатов поверки с обработанными результатами измерений;
5. Выводы по работе, содержащие ответы на вопросы: пригоден ли прибор к работе судя по величине погрішностей;
6. Контрольные вопросы.
Теоретическая часть.
Самое широкое распространение получили пружинные технические приборы, как наиболее удобные в пользовании и простые по конструкции. Устройство таких приборов (манометров, вакуумметров и мановакуумметров) совершенно одинаково
 |
Рисунок 1- Схема манометра с трубчатой пружиной.
Манометры с трубчатой пружиной —один из наиболее распространенных видов
деформационных приборов (рисунок 1).
Чувствительным элементом таких приборов является согнутая по дуге круга и запаянная с одного конца трубка 7 эллиптического или овального сечения. Открытым концом трубки 7 через держатель 2 и ниппель 1 присоединяют к источнику измеряемого давления. Свободный (запаянный) конец 8 трубки 7 через передаточный механизм соединен с осью 4 стрелки 10, пе- ремещающейся по шкале манометра.
Трубки манометров, рассчитанных на давление до 500 кПа (50 кгс/см'), изготовляют из меди, а трубки манометров, рассчитанных на большее давление, — из стали.
Свойство изогнутой трубки некруглого сечения — изменять величину изгиба при изменении давления — обусловлено изменением формы сечения. Под действием давления внутри трубки эллиптическое или овальное сечение, деформируясь, приближается к круговому, что приводит к раскручиванию трубки, т. е. к угловому перемещению ее свободного конца. Это перемещение в определенных пределах пропорционально измеряемому давлению. Поэтому максимальное рабочее давление манометра должно быть ниже предела пропорциональности с некоторым запасом прочности.
В соответствии с этим шкалу манометра (верхний предел измерения) выбирают таким образом, чтобы рабочий предел измерения (наибольшее рабочее давление) был не менее 3/4 верхнего предела измерения при постоянном давлении и не менее2/3 верхнего предела измерения при переменном давлении.
Верхние пределы измерения манометра выбираются из ряда: 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10n, где n- любое целое положительное или отрицательное число.
Перемещение свободного конца трубки под действием давления весьма невелико, поэтому в конструкцию прибора введен передаточный механизм, увеличивающий масштаб перемещения конца трубки.
Зубчато- секторный передаточный механизм показан на рисунке 1. Он состоит из зубчатого сектора 9, шестерни 5, сцепляющейся с сектором, и спиральной пружины 6. На оси шестерни 5 закреплена указывающая стрелка 10 манометра. Пружина 6 одним концом прикреплена к оси шестерни, а другим к неподвижной точке платы 3 механизма. Пружина, выбирая зазоры в зубчатом зацеплении и шарнирных соединениях передаточного механизма, исключает люфт стрелки.
Поверка деформационных манометров
Деформационные манометры поверяются в лаборатории. Для этой цели применяются приборы: жидкостные (ртутные) манометры для давлений до 0,3 МПа, грузопоршневые — до 60 МПа и образцовые трубчато-пружинные- от 0,45 МПа и выше .
На рисуноке 2 показан грузопоршневой манометр типа МП-60, предназначенный для поверки промышленных деформационных манометров. Прибор состоит из колонки 1, присоединенной к корпусу 2 винтового гидравлического пресса. Полость колонки и пресса заполнена трансформа- торным маслом. В канал колонки вставлен стальной поршень 8, несущий на верхнем конце тарелку 4 для грузов 5. Параллельно с колонкой к прессу присоединены штуцера 6 и 7, служащие для установки одного или двух поверяемых манометров 8. Отключение от пресса колонки и манометров производится игольчатыми вентилями 9 — 11.
Поршень манометра имеет площадь 0,5 см2. Вместе с тарелкой (без грузов) он создает давление, равное 0,1 МПа. В комплект прибора входят калиброванные грузы, позволяющие получать давления через 0,05; 0,1 и 0,5 МПа.
В расширенной части пресса сидит винтовой шток 12 с манжетным поршнем 13, перемещаемый маховиком 14. Для заполнения прибора маслом служит воронка 1$ с вентилем 16, установленная на корпусе пресса. Выпуск масла производится через вентиль 17.
Для установки поршня в строго вертикальное полохение корпус прибора снабжен винтовыми ножками и уровнем.
Поверяемый манометр устанавливают в штуцер 6 или 7 и, регулируя маховиком 14 винтового пресса так, чтобы поршень 3 был погружен в колонку примерно на 2/3 его длины, кладут последовательно на тарелку 4 грузы, соответствующие поверяемым отметкам шкалы.
Для устранения влияния трения рукой придают поршню с грузами вращательное движение с частотой 30 — 50 об/мин и записывают показания поверяемого манометра.
Для поверки манометров на более высокие конечные значения шкалы (до 25 МПа) дополнительно применяется образцовый трубчато-пружинный манометр, устанавливаемый в один из штуцеров пресса. При давлениях, близких к предельному для грузопоршневого манометра, отключают колонку вентилем 10 и дальнейшее повышение давления производят вращением маховика 14 винтового пресса, сравнивая через определенные интервалы показания поверяемого и образцового манометров.
Рисунок 2- Грузопоршневой манометр типа МП- 60.
Поверка производится примерно в пяти отметках шкалы поверяемого прибора через одинаковые промежутки сначала при возрастании, а затем при понижении давления
для тех же отметок. По достижении конечной отметки шкалы поверяемый манометр выдерживается под этим давлением в течение 5 мин с целью определения упругого последействия чувствительного элемента при последующем понижении давления. В каждой поверяемой отметке после отсчета показаний производится повторный отсчет после легкого постукивания пальцем по корпусу манометра. Скачкообразное перемещение указательной стрелки при сотрясении прибора указывает на наличие зазоров и чрезмерного трения в передаточном механизме.
Порядок выполнения работы :
1 Ознакомиться с устройством и принципом работы технического манометра с трубчатой пружиной и грузопоршневого манометра;
2 Установить технический манометр в штуцер 6;
3 Произвести калибровку шкалы технического манометра;
4 Полученные результаты записать в таблицу 1.
5 Определить приведенную погрешность технического манометра на поверяемых отметках:
= Р / ( РК – РН ) * 100 %
6 Дать заключение о возможность эксплуатации технического манометра.
| Отметки шкалы калибруемого манометра | Показания образц. манометра | Абсолютная погрешность | Приведенная погрешность | ||||
| прямой ход | обратный ход | прямой ход | обратный ход | прямой ход | обратный ход | ||
| кгс/см2 | кгс/см2 | кгс/см2 | кгс/см2 | кгс/см2 | % | % | |
Таблица 1- Результаты калибровки технического манометра.
Контрольные вопросы.
1 Единицы измерения давления и соотношения между ними;
2 Порядок выполнения работы;
3 Устройство и принцип работы манометра с трубчатой пружиной и грузопоршневого манометра;
4 Определение работоспособности манометров