Техника безопасности при выполнении лабораторной работы До начала выполнения лабораторной работы студент обязан изучить инструкцию по охране труда и технике безопасности, расписаться в специальном журнале, ознакомиться с описанием лабораторной работы. Вход в лабораторию осуществляется только по разрешению преподавателя. На первом занятии преподаватель проводит инструктаж по технике безопасности и напоминает студентам о бережном отношении к лаборатории и о материальной ответственности каждого из них за сохранность оборудования и обстановки лаборатории. При обнаружении повреждений оборудования персональную ответственность несут студенты, выполнявшие лабораторную работу на этом оборудовании. Виновники обязаны возместить материальный ущерб колледжу. При ознакомлении с рабочим местом проверить наличие комплектности оборудования и соединительных проводов (в случае отсутствия какого-либо элемента, необходимо немедленно сообщить об этом преподавателю). Приступить к выполнению лабораторной работы необходимо после инструктажа и с разрешения преподавателя. Запрещается нахождение студентов в лаборатории в верхней одежде. При выполнении лабораторных работ необходимо соблюдать тишину, чистоту и порядок. Бригада работает только на своем рабочем месте. Бесцельное хождение по лаборатории и из бригады в бригаду запрещается. Не разрешается включать аппараты или приборы, не относящиеся к данной работе. Строго запрещается прикасаться к токоведущим частям цепей, где может быть подведено напряжение. Осторожно и бережно обращаться с коммутационной аппаратурой и другим оборудованием. Запрещается вскрывать приборы. При возникновении каких-либо неисправностей срочно сообщить об этом преподавателю, работа должна быть немедленно прекращена, при необходимости выключены вводные автоматы. После окончания лабораторной работы необходимо с разрешения преподавателя отключить оборудование и привести в порядок рабочее место. Лабораторная работа №5 Тема: | Поверка датчика давления | Цель работы: | Учиться проводить поверку датчика давления Метран-150 CG с помощью контроллера Метран-530 и калибратора давления Метран-517 с использованием программного обеспечения «Поверка СИД» В результате выполнения работы студенты должны уметь: - пользоваться измерительной техникой, различными приборами и типовыми элементами средств автоматизации; - производить поверку, настройку приборов. должны знать: - типовые структуры измерительных устройств, методы и средства измерений технологических параметров; - принцип действия, устройства и конструктивные особенности средств измерения. | Приборы, материалы и инструмент | Калибратор давления Метран-517 в комплекте с модулем давления D1М и блоком питания Метран-519, датчик избыточного давления Метран-150 CG (диапазон -100…150 кПа, выходной сигнал 4-20 мА, предел допускаемой основной погрешности γ=±0,2%), контроллера Метран-530, пневмошланг-04, помпа П-0,25М.; компьютер, программное обеспечение «Поверка СИД». | Порядок выполнения лабораторной работы | 1. Изучить функциональные возможности калибратора Метран-517, контроллера Метран-530 и схемы подключения калибратора с поверяемым датчиком давления Метран-150 CG. 2. Работа с клавиатурой калибратора. 3. Работа с программным обеспечением «Поверка СИД». 4. Проведение поверки, заполнение протоколов поверки, оценка результатов поверки. 5. Ответить на контрольные вопросы. 6. Подготовить отчет и приготовиться к защите лабораторной работы. | Теоретическая часть Стенд для поверки датчиков (рис. 5.1) состоит из рабочего стола, надстройки с панелями и лампой подсветки, тумбы с ящиками. На столешнице стенда размещаются поверяемые датчики и оборудование, необходимое для поверки.  Рис. 5.1 Стенд для поверки датчиков Поверка средств измерений– это совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям Поверка датчиков давления должна проводиться в соответствии с методикой поверки МИ 4212-012-2001 «Методика поверки (датчики давления типа «Метран»)». При поверке должны соблюдаться условия поверки: температура окружающего воздуха 23±2ºС; относительная влажность окружающего воздуха от 30 до 80 %; атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) от 84,0 до 106,7. При поверке должны выполняться следующие операции: внешний осмотр прибора, опробование, определение основной погрешности и вариации. Основная погрешность датчика давления определяется следующим способом: на входе датчика устанавливают номинальные значения давления по эталону давления, а по другому эталону измеряют выходной аналоговый сигнал. Абсолютная погрешность датчика Δ – это разность между показанием эталона выходного сигнала I и его расчётным значением Iр: Δ= I – Iр. (5.1) , (5.2) где Ip – расчётное значение выходного сигнала постоянного тока, мА; Imin, Imax – нижний и верхний пределы измерения выходного токового сигнала поверяемого датчика, мА; Р – значение измеряемого (задаваемого) давления, кПа; Рmax – верхний предел измерения датчика, кПа. При проведении поверки с помощью калибратора Метран-517 погрешность рассчитывается автоматически. Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерений к применению (Свидетельство о поверке) или признание средства измерений непригодным к применению (Извещение о непригодности). Порядок выполнения работы 1. Исходное состояние стенда перед работой должно быть следующее: стенд обесточен (выключатель «СЕТЬ» в положении «ВЫКЛ»); выключатель «ПИТАНИЕ» и «НАСОС» в положении «ВЫКЛ» (лампы сигнализации не горят); стрелка манометра на нуле; клапан К1 закрыт; дренажный клапан К2 открыт; контрольно-измерительные приборы отключены от сетевого питания и соответствуют исходному положению; перед началом работы на стенде проверить надежность крепления всех пневматических соединений. 2. Перед проведением операции поверки необходимо произвести прогрев датчика давления. Для этого выполнить следующее: убедиться, что стенд находится в исходном состоянии; подключить с помощью прилагаемого соединительного кабеля датчик давления к одному из разъемов на панели; включить питание стенда выключателем автоматическим «СЕТЬ»; включить питание датчика давления выключателем «ПИТАНИЕ»; перевести тумблер в режим прогрева датчика. В положении тумблера «1» первый датчик находится в режиме поверки и светодиод его состояния светится зеленым цветом, а второй датчик находится в режим прогрева и его светодиод светится красным цветом. В случае перевода тумблера в положение «2» первый датчик переходит в режим прогрева, а второй в режим поверки. 3. Поверка датчика избыточного давления (разрежения) с помощью калибратора давления и с использованием ручных источников создания давления (рис. 5.2) производится в следующем порядке: провести прогрев датчика давления; установить модуль избыточного давления (разрежения) в источник создания давления; произвести соединение поверяемого датчика с источником создания давления (разрежения) с помощью пневмошланга (рукава соединительного), входящего в комплект используемого источника; подключить электронный калибратор давления к клеммам «Калибратор» на панели стенда; установить тумблером диапазон выходного сигнала датчика «4-20 мА»; установить тумблером напряжение питания датчика «36В - 24В» (24В - для исполнения Ех); клеммы «-I» и «+I» замкнуть перемычкой; перевести тумблером прогретый поверяемый датчик из режима прогрева в режим поверки, при этом свечение светодиода должно измениться с красного на зеленый цвет; провести поверку датчика в соответствии с МИ 1997-89 и МИ 4212-012-2006.  Рис. 5.2 Схема подключения датчика 4. Включить калибратор (рис. 5.3), отображается главное меню, выбрать пункт «ПОВЕРКА ДАТЧИКА», нажать клавишу «Ввод».  Рис. 5.3 Вид калибратора давления Метран-517 Выводится информация о подключенном модуле (кратковременно). Затем на дисплее отобразится меню с выбором выходного сигнала поверяемого датчика. Выбрать пункт «1. АНАЛОГОВЫЙ» и нажать клавишу «Ввод». На дисплее отобразится окно поверки датчика давления с унифицированным выходным сигналом (рис. 5.4).  Рис. 5.4 Окно поверки датчика давления Для редактирования параметров датчика нажатием клавишей «Ввод» перейти в меню «РЕЖИМ», где нажатием клавиш «Ввод», затем «Вверх» или «Вниз» выбрать необходимые параметры (ВПИ, НПИ, диапазон токового сигнала, единицы измерения). Запоминание выбранных параметров производится нажатием клавиши «Ввод». Обнуление калибратора по давлению и току перед началом работы также производится в меню «РЕЖИМ». Для сохранения результатов поверки датчика необходимо нажать кнопку «Вперёд»: калибратор зафиксирует показания и предложит их сохранить. Нажатием кнопки «Ввод» осуществляется вход в меню работы с памятью «СОХРАНЕНИЕ»: выбрать строку «1. ДАТ#10000000» и нажать «Ввод»: цифровыми клавишами (или клавишами «Вверх», «Вниз») внести в память № датчика, сохранить нажатием «Ввод». Для сохранения измеренного значения выбрать строку «2. НОВАЯ ЗАПИСЬ» и нажать «Ввод», для просмотра записей и внесения изменений выбирается строка «3. ЗАМЕНИТЬ ЗАПИСЬ». После нажатия «Ввод» производится возврат в режим измерений. С помощью помпы создавайте давление на вход датчика и сохраняйте в память калибратора. Сделать измерения на 6 точках: 0, 100, 200, 300, 400, 500 кПа (таблица 5.1). Таблица 5.1 – Результаты поверки датчика № | Устанавливаемое давление, кПа | Показание калибратора | % от ВПИ | Рэ, кПа | Iэ, мА | Погрешность Y, % | | | 0% | | | | | | 20% | | | | | | 40% | | | | | | 60% | | | | | | 80% | | | | | | 100% | | | | Нажав «Ввод», калибратор опять войдёт в режим «СОХРАНЕНИЕ», откройте строку «3. ЗАМЕНИТЬ ЗАПИСЬ». При этом калибратор переходит в режим просмотра содержимого записей страницы, пролистайте все записи страницы (рис. 5.5) и сравните их с результатами в таблице 5.1.  Рис. 5.5 Записи калибратора 5. Поверку датчика избыточного давления с помощью калибратора давления с использованием калибратора-контроллера в качестве источника создания давления (рис. 5.6) проводят в следующем порядке: провести прогрев датчика давления; установить модуль избыточного давления калибратора в штуцер «ПКД», предварительно выкрутив пробку М12х1,5; соединить поверяемый датчик со штуцером «ДАТЧИК» с помощью пневмошланга; проверить надежность крепления всех пневматических соединений (подвод рабочего давления к стенду, модуля давления и т.д.); подключить клеммы измерения тока электрического калибратора давления к клеммам «КАЛИБРАТОР» на панели стенда; установить тумблером диапазон выходного сигнала датчика «4-20 мА»; установить тумблером напряжение питания датчика «36В - 24В» (24В - для исполнения Ех); замкнуть клеммы «-I» и «+I» перемычкой; перевести тумблером прогретый поверяемый датчик из режима прогрева в режим поверки, при этом свечение светодиода должно измениться с красного на зеленый цвет; с помощью системы питания подать давление питания; закрыть клапан К2; произвести подачу давления в пневмосистему стенда плавно открыв клапан К1. Контроль давления питания пневмосистемы проводить по манометру МН1.  Рис. 5.6 Схема подключения датчика 6. На панели стенда нажать кнопку «Метран-530». Запустить программу «ПОВЕРКА СИД» (рис. 5.7).  Рис. 5.7 Окно программы «Поверка СИД» 7. Установить удалённый доступ к Метран-530 и Метран-517. Нажать кнопку «Поверка СИД». В появившемся окне заполнить поля программы (информация о поверителе). Нажать кнопку «Далее». В появившемся окне выбрать поверяемый прибор из таблицы, нажать «Далее». На данном этапе отображается перечень ранее произведенных поверок. Для начала новой поверки нажать кнопку «Далее». Для просмотра информации о поверке нажать кнопку «Просмотреть данные о поверке». В появившемся окне ввести информацию о применяемых в поверке приборах: нажать кнопку «Добавить прибор» и включить в список Метран-517, Метран-530. Ряд нагружения поверяемого датчика выбирается автоматически при выборе датчика из списка или заполнении информации о новом датчике. Нажать «Далее». В открывшемся окне ввести условия поверки (температуру окружающего воздуха, атмосферное давление и т.д.). Для работы в автоматическом режиме отметить «Автоматическая поверка». Нажать кнопку «Далее». В открывшемся окне программы следует сделать отметки о работоспособности поверяемого датчика, произвести проверку герметичности. По завершению нажать «Далее». В появившемся окне программы отображается информация об измеренном калибратором давлении, выходном токовом сигнале датчика давления, погрешность измерения датчика на текущей точке давления. Для начала фиксации метрологических характеристик поверяемого датчика следует нажать кнопку «Начать». Произвести обнуление калибратора на атмосферном давлении (нажать «Обнулить»). С помощью контроллера Метран-530 произвести нагружения в соответствии с выбранным рядом и зафиксировать показания калибратора нажатием на кнопку «Зафиксировать точку» (любую точку можно переснять повторно, щелкнув на точку в списке ряда нагружения). Если вы задали автоматический режим поверки, то фиксирование каждой точки производится автоматически контроллером. По окончанию поверки нажать кнопку «Далее». При этом программа переходит в режим просмотра результатов поверки, где выводится заключение о годности поверяемого датчика. В режиме просмотра результатов поверки можно также посмотреть зафиксированные данные, нажав на соответствующую кнопку. Для просмотра протокола поверки следует нажать кнопку «Сформировать протокол поверки». 8. По окончанию работы со стендом привести его в исходное состояние для этого выполнить следующее: закрыть клапан К1; плавно открыть клапан К2 для сброса давления из пневмосистемы; отключить питание поверяемых датчиков выключателем «ПИТАНИЕ»; отсоединить кабель питания и пневмошланг от поверяемого датчика; отключить систему питания стенда и привести в исходное состояние согласно руководству по эксплуатации; отключить питание стенда выключением автомата «СЕТЬ». |