Курсовая с практикой на тему Имитационная система поверки термопреобразователя сопротивления

Содержание:

Введение 2

1 Характеристика объекта исследования 4

2 Обзор существующих методов и способов проведения поверки (градуировки) 8

3 Техническое задание на разработку виртуальной модели (описание прототипа) 10

4 Описание математических моделей 12

5 Описание интерфейсов 13

5.1 Интерфейс RS-485 14

5.2 Интерфейсы Ethernet и USB 15

6 Описание функционирования виртуальной модели 16

Заключение 19

Список используемой литературы 20

Введение:

В настоящее время в термометрической технике в результате высокой чувствительности вторичных приборов на первый план выдвигаются воспроизводимость свойств первичных измерительных преобразователей, устойчивость используемых материалов к воздействию внешней среды, надежность и долговечность всей конструкции датчиков температуры в условиях их эксплуатации. Помимо указанных качеств также следует принимать во внимание технологичность и стоимость используемых материалов и компонентов. Автоматические регуляторы, или программируемые логические контроллеры (ПЛК), являются широко распространенными средствами автоматизации в составе локальных и распределенных систем контроля и управления. Термином ПЛК обозначают устройства, осуществляющие преобразование, обработку, хранение информации и выработку команд управления или управляющих регулирующих воздействий, реализованные на базе микропроцессорной техники и являющиеся, по сути, специализированными управляющими вычислительными комплексами для работы в локальных и распределенных системах управления в реальном масштабе времени.

Термопреобразователи сопротивления (ТС) применяются для измерения температуры окружающей среды в месте установки датчика. Принцип действия таких датчиков основан на существовании у ряда металлов воспроизводимой и стабильной зависимости активного сопротивления от температуры. В качестве материала для изготовления ТС в промышленности чаще всего используется специально обработанная медная (для датчиков ТСМ), платиновая (для датчиков ТСП) или никелевая (для датчиков ТСН) проволока.

Наиболее распространены методы измерения, основанные на преобразовании температуры в электрический сигнал. Большинство методов термометрии основано на изменении свойств материалов от температуры, которые регистрируются вторичными измерительными приборами, как унифицированными, так и специализированными.

Целью работы является изучение принципа работы приборов измерения температуры, и принципов, процедур и методик процесса поверки термопреобразователей сопротивления.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить принцип измерения температуры термопреобразователем сопротивления;

2. Ознакомиться с типами, конструкцией термопреобразователей сопротивления и их характеристиками;

3 Изучить метрологические характеристики термопреобразователей сопротивления ТРМ-201.

4 Провести поверку измерительного комплекта, состоящего из термопреобразователя сопротивления в комплекте с универсальным нормирующим преобразователем и измерителем-регулятором, и сделать вывод о его пригодности.

Объектом исследования является термопреобразователь сопротивления, установленный в нагревательный элемент эмулятора печи.

 

Заключение:

В курсовой работе был спроектирован и смоделирован в системе измерительный преобразователь на основе термопреобразователя сопротивления.

Данное устройство обладает следующими характеристиками:

1. Диапазон измеряемых температур: -50….150 °C

2. Рабочий диапазон температуры: 0….60 °C

3. Материал ТПС: Pt

4. Тип выходного сигнала: ток

5. Диапазон выходного сигнала: 0…5 мА

6. Класс точности ИП: 0.5%

7. Дополнительная погрешность ИП: не более 0.125

Данный ИП имеет возможность подстройки смещения и крутизны выходной характеристики, что говорит о возможности использования элементов с большим процентным допуском разброса номиналов.

Область применения данного ИП довольна широка, он может применяться везде, где необходимо измерение температуры данного диапазона, с вышеописанной точностью измерения.

В результате измерений и проведенной оценки погрешностей сделан вывод, что измерительный комплект негоден, поскольку его максимальная приведённая погрешность γпр=1,45 превышает допустимую среднеквадратичную величину γ=1,4.

Фрагмент текста работы:

1 Характеристика объекта исследования

Внешний вид установки, электрическая схема и приборы, используемые в данной работе приведены на рис.1 и 2 соответственно. На стенде установлен эмулятор печи ЭП10, в нагревательный элемент которого помещён термопреобразователь сопротивления Rt1.

Изменение сопротивления датчика воспринимает нормирующий преобразователь НТП-1, формирующий на выходе стандартный токовый сигнал 4-20 мА, пропорциональный измеряемой температуре. Этот сигнал поступает на вторичный измеритель-регулятор ТРМ201 с цифровой индикацией температуры.

Необходимо обратить внимание на то, что лаборатории» стенд функционирует полностью автономно и не требует предварительных настроек, выполнение работы начинается после подачи питания! При этом последовательно автоматически-реализуются два режима: нагрев (прямой ход) и охлаждение (обратный ход).

Измерение температуры с помощью термопреобразователя сопротивления в комплекте с универсальным нормирующим преобразователем и измерителем-регулятором производится в следующем порядке.

Подключение датчиков осуществляется к входным измерительным каналам МВА8, с сетевыми адресами: 8, 32, 48, 64, 80. Все измерительные каналы МВА8, абсолютно идентичны, и выбор конкретного датчика осуществляется в программе «Конфигуратор МВА8».