Схема измерительного устройства

SE и RE встроены в мостовую схему. Применяются два различных принципа измерения:

a) измерение при постоянном токе нагрева (термоанемометр постоянного тока);

b) измерение при постоянной температуре датчика (термоанемометр постоянной температуры).

На практике (а также в схеме нашего измерительного устройства) часто используется принцип b), так как он обладает существенными преимуществами, связанными с техникой измерений. С одной стороны, датчик при прерывании потока не перегревается, и, с другой стороны, скорость реагирования измерительного устройства благодаря применению принципа регулирования в значительной степени повышается по сравнению с принципом измерения a).

Нагревательное сопротивление RH нагревает SE до температуры чувствительного элемента ϑ ₁. RE служит для измерения и компенсации температуры среды ϑ ₀. Измерительный мостик при температуре чувствительного элемента ϑ ₁ балансируется.

Если скорость потока газа изменяется, изменяется температура и, вместе с тем, сопротивление SE. Измерительный мостик разбалансируется, и в измерительном мосте возникает диагональное напряжение. Это диагональное напряжение в измерительном мостике подводится к усилителю измерительного прибора (усилитель системы регулирования с пропорционально-интегрально-дифференциальной характеристикой с предварением), который изменяет электрический ток и, вместе с тем, мощность, идущую на нагрев RH таким образом, что SE всегда остается при постоянной температуре ϑ ₁. Таким образом, мостик вновь балансируется. Измеряемый ток или, соответственно, мощность, идущая на нагрев R H, вместе с тем, являются мерой для скорости потока. Принцип измерения показан рисунке 1.

Рисунок 1 – Мост для измерения сопротивлений с сенсорным элементом SE и опорным элементом RE, а также блок-схемой измерительной электроники

2.ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Состав измерительной установки представлен в таблице 2.1. Вентилятор имеет коммутированный электронным образом электродвигатель постоянного тока с номинальным напряжением 24 В. При скорости потока, равной 0, вентилятор создает p _e, равное 70 Па. Тумблерный переключатель нужно привести в левое положение для того, чтобы вентилятор мог управляться через задающее устройство. Во всех опытах крыльчатый анемометр из-за его линейности используется в качестве исходного параметра для скорости потока. Сама по себе она не может быть предметом анализа точности измерений. Благодаря настройке крыльчатого анемометра в заводском исполнении соответствуют: 10 В = 5 м/с ⇒ 1В = 0,5 м/с.

Таблица 2.1. Состав измерительной установки

Рисунок 2 – Схема измерительной установки

3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Выбрать из таблицы индивидуальное задание в соответствии с указанием преподавателя.
2. Собрать установку согласно схеме на фото
3. Включить стенд (переместить красный выключатель FA вверх, нажать кнопку «ПУСК»)
4. Включить измерительную установку с помощью выключателя на блоке питания
5. Открыть программу CASSY-LAB, запустив ярлык на рабочем столе.
6. Выбрать вход установки, согласно рисунку 5. Установить пределы измерения -10…+10В. Показания цифрового вольтметра UB1 соответствуют входному напряжению. Показания аналогового вольтметра соответствуют показаниям напряжения на крыльчатке.
7. Провести замеры напряжения на крыльчатке (100% шкалы эквивалентны 10В)
8. Для этого же входного напряжения измерить напряжение на тепловом анемометре до линеаризации и после (осуществляется перестановкой контактного провода). Произвести замеры напряжения на крыльчатом и тепловом анемометре, изменяя входное напряжение в соответствии с индивидуальным заданием и занести результаты измерений в таблицу 3.1

Рисунок 3 – Измерительная установка.

Рисунок 4 – Включение стенда

Рисунок 5 – Рабочее окно программы CASSY-LAB

Рисунок 6 – Установки измерительного канала

Таблица 3.1

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Определить скорость газа по формуле w =0,5U, где U-напряжение на крыльчатке, В; w -скорость газа, м/с.

2. Определить расход по формуле: , м³/ч., где w- скорость потока газа, м/с; D-диаметр трубы, равный 0,035м.

3. Занести полученные данные в таблицу 3.1

4. Построить график зависимости расхода от показаний напряжения теплового анемометра до линеарезации. По оси абцисс - напряжение, по оси ординат - расход.

5. Построить график зависимости расхода от показаний напряжения теплового анемометра после линеарезации. По оси абцисс - напряжение, по оси ординат - расход.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: