Контрольная работа по "Технические измерения и приборы"

Министерство образования и  науки РФ

 

Федеральное агентство по образованию

 

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

 

 

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине

Технические измерения и приборы

Вариант № 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                     Выполнил:

студент

                                                                                       

 

 

                                                                                    Проверил:

                                                                                          Лазарева О.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2009

1. Можно ли ртутным стеклянным термометром измерить температуру 500 ⁰С; если температура кипения ртути 356,6 ⁰С? Каким образом можно повысить верхний предел измерения ртутных термометров?

Ответ:

Ртутным стеклянным термометром можно измерить температуру 500 ⁰С.

Давление насыщенных паров ртути при температуре превышающей 356,6 ⁰С, невелико по сравнению с насыщенными парами др. жидкостей. Это дает возможность относительно небольшим увеличением давления над ртутью в капилляре повысить ее температуру кипения, а значит и расширить температурный интервал применения ртутных термометров до 750 ⁰С.

 

2. Лабораторный стеклянный термометр, заполненный толуолом, показывает  30 ⁰С. термометр погружен в измеряемую среду до отметки -10⁰ С. Температура выступающего столбика 20⁰ С. Коэффициент объемного теплового расширения толуола в стекле g=0,0011 К^-1. Определить действительное значение температуры.

 

Дано:   g=0,0011 К^-1,      t=30 ⁰С ,      t_BC=20⁰ С,     n=30-(-10)=40

Решение:

Δt=nγ(t-t_BC)

Δt=40·0,0011·(30-20)=0.44

Истенное показание  прибора:

t=30+0.44=30.44

Ответ: Действительное значение температуры будет состовлять 30,44⁰С

 

3. Определите, какое начальное давление должно быть создано в системе манометрического газового термометра при 0⁰С, чтобы при изменении температуры от 0 до 500⁰С давление в системе изменялось на 0,6 МПа. Термический коэффициент расширения газа b=0,00366 К^-1.

 

Дано:    b=0,00366 К^-1,         ΔP=0,6 МПа,          t=500⁰С,     t₀=0⁰С

Решение:

 МПа

Ответ: Начальное давление газа в системе манометрического газового термометра

  должно быть 0,33 МПа

4. Ввести поправку в показания термоэлектрического термометра и определить температуру рабочего конца, если известно, что термо-ЭДС ТЭП типа L равна 8,36 мВ, а температура свободных концов 40 ⁰ С.

 

Дано: E(tt₀’)= 8,36 мВ,   E(t₀’,t₀)= 2,744 мВ,     t₀’=40⁰ С,   t₀=0⁰ С  

Решение:

E(t,t₀)=E(t,t₀’)+E(t₀’,t₀)

E(t,t₀)= 8,36+2,744=11,104

По градуировочной таблице определяем температуру рабочего конца

t=160 ⁰ С  

Ответ: Температуру рабочего конца t=160⁰ С  

 

Ответы на

Контрольные вопросы

 

1. Принцип действия жидкостных термометров. Достоинства и недостатки приборов. В каком диапазоне температур применяются жидкостные термометры? Виды термометрических жидкостей

 

Действие стеклянных жидкостных термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой она находится(термометрического стекла или реже кварца). Стеклянные жидкостные термометры отличаются высокой точностью, простотой устройства и дешевизной, однако они хрупки, непригодны для ремонта, и не могут передавать показания на расстояния(за исключением электроконтактных ртутных термометров).

Выпускаются термометры для измерения температур от -100⁰С до 600⁰С

В качестве термометрической жидкости используются: ртуть, толуол, этиловый спирт, керосин, петролейный эфир, пентан

 

2. Метрологические характеристики средств измерения и их нормирование

 

Метрологические характеристики:

Диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы пределы погрешности прибора;  
Диапазон показаний (измерений по шкале) - область значений шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями; например для вертикального оптиметра диапазон показаний 0,2 мм, пределы показаний (начальное и конечное значения шкалы) ±0,1 мм.

Пределы измерения - наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения.

Цена  деления шкалы - разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Длина (интервал) деления шкалы - расстояние между осями двух соседних отметок шкалы.

Чувствительность - свойство, отражающее способность реагировать на изменение измеряемой величины.

Стабильность - свойство, отражающее постоянство во времени метрологических показателей.

 

Под нормированием понимается установление границ на допустимые отклонения реальных метрологических характеристик средств измерений от их номинальных значений. Только посредством нормирования метрологических характеристик можно добиться их взаимозаменяемости и обеспечить единство измерений в государстве. Реальные значения метрологических характеристик определяют при изготовлении средств измерений и затем проверяют периодически во время эксплуатации. Если при этом хотя бы одна из метрологических характеристик выходит за установленные границы, то такое средство измерений либо подвергают регулировке, либо изымают из обращения.

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Назначение тепловизоров. Область применения. Устройство.

Отрасли Применения Тепловизоров

• Энергетика;
• нефтегазовый комплекс;
• энергосбережение;
• металлургия;
• химическая промышленность;
• машиностроение;
• микроэлектроника;
• автомобильная промышленность;
• строительство дорог;
• судостроение;
• охрана и безопасность;
• строительство;
• пищевая промышленность;
• ветеринария.

Металлургия

• Контроль температурных режимов доменных печей, прокатных станов, стальковшей, футеровок и т.д.;
• диагностика миксеров, снижение расходов огнеупоров;
• обследование энергохозяйства комбинатов.

Химическая Промышленность

• Проверка герметичности и изоляции емкостей для хранения различных жидкостей и газов;
• контроль состояния сушильных цилиндров;
• контроль температуры продукта.

4. Представьте номинально-статические характеристики ТС.

Тип ТС и ЧЭ	α, °C-1	Диапазон измерений, °C	Формула для  расчета НСХ	Значения постоянных А, В, С
платиновые	0,00385	от -200 до 0	Rt=R0(1+At+Bt2+C(t-100°C)t3)	А=3,9083·10-3 °C-1
				В=-5,775·10-7 °C-2
		от 0 до 850	Rt=R0(1+At+Bt2)	С=-4,183·10-12 °C-4
	0,00391	от -200 до 0	Rt=R0(1+At+Bt2+C(t-100°C)t3)	А=3,9690·10-3 °C-1
				В=-5,841·10-7 °C-2
		от 0 до 850	Rt=R0(1+At+Bt2)	С=-4,330·10-12 °C-4
медные	0,00428	от -180 до 0	Rt=R0(1+At+Bt(t+6,7°C)+Ct3)	А=4,28·10-3 °C-1
				В=-6,2032·10-7 °C-2
		от 0 до 200	Rt=R0(1+At)	С=-8,5154·10-12 °C-4