POMIARY CIEPLNE KARTY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH V. 2011

Transkrypt

1 ĆWICZENIE 1: Pomiary temperatury 1. Wymagane wiadomości 1.1. Podział metod pomiaru temperatury 1.2. Zasada działania czujników termorezystancyjnych 1.3. Zasada działania czujników termoelektrycznych 1.4. Rola przetworników pomiarowych w układach pomiaru temperatury 1.5. Struktura i właściwości toru pomiarowego 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem pomiarowym. Wykonanie szczegółowego spisu aparatury pomiarowej (typy, zakresy) 2.2. Pomiar omomierzem rezystancji czujnika Pt100 (czujnik umieszczony w ultratermostacie, ϑ const); przeliczenie zmierzonej rezystancji R c na temperaturę i porównanie z termometrem wzorcowym. Określenie przyczyny różnicy wskazań 2.3. Wyznaczenie charakterystyki statycznej przetwornika R/I oraz dostrojenie tej charakterystyki do czujnika Pt Pomiar temperatury wody w termostacie przy użyciu czujnika Pt100 wraz z dostrojonym przetwornikiem R/I i porównanie z termometrem wzorcowym 2.5. Pomiar prądów wyjściowych wybranych przetworników (temperatury zewnętrznej, temperatury wewnętrznej, temperatury powierzchni ściany, temperatura wody w ultratermostacie) i przeliczenie na wartości temperatury 2.6. Pomiar temperatury wody w termostacie z wykorzystaniem czujnika termoelektrycznego identyfikacja polaryzacji elektrod pomiar siły termoelektrycznej za pomocą miliwoltomierza i przeliczenie na odpowiadającą jej temperaturę spoiny pomiarowej oraz porównanie z termometrem wzorcowym jak wyżej lecz z dodatkowym uwzględnieniem temperatury spoiny odniesienia ϑ 0 oraz porównanie z termometrem wzorcowym

2 pomiar za pomocą przetwornika pomiarowego z automatyczną kompensacją temperatury spoiny odniesienia 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.4. Schematy połączeń układów elektrycznych do realizacji kolejnych eksperymentów 3.5. Zestawienie wyników kolejnych eksperymentów (dane surowe, obliczenia, wyniki) 3.6. Wykresy 3.7. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Czujniki termorezystancyjne 4.2. Czujniki termoelektryczne z przewodami kompensacyjnymi 4.3. Termometr bimetalowy 4.4. Termometr rtęciowy 4.5. Przetworniki pomiarowe: R/I oraz U/I 4.6. Multimetry cyfrowe 4.7. Mikroprocesorowy rejestrator (skaner) temperatury 4.8. Ultratermostat 4.9. Skrzynka zacisków odniesienia z pomiarem ϑ 0

3 ĆWICZENIE 2: Pomiary wilgotności 1. Wymagane wiadomości 1.1. Klasyfikacja metod pomiaru wilgotności 1.2. Budowa i zasada działania psychrometru Assmanna 1.3. Umiejętność posługiwania się wykresem psychrometrycznym 1.4. Budowa i zasada działania higrometrów elektronicznych 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się z przyrządami pomiarowymi. Wykonanie spisu przyrządów 2.2. Jednoczesny pomiar wilgotności względnej powietrza w laboratorium wszystkimi przyrządami. Porównanie wyników. 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.4. Zestawienie wyników eksperymentu (dane surowe, obliczenia, wyniki) 3.5. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Termohigrograf włosowy 4.2. Psychrometr Assmanna 4.3. Termohigrometr stacjonarny (pojemnościowy) 4.4. Termohigrometr przenośny (pojemnościowy)

4

5 ĆWICZENIE 3: Pomiary natężenia przepływu 1. Wymagane wiadomości 1.1. Klasyfikacja metod pomiaru natężenia przepływu 1.2. Zasada pomiaru natężenia przepływu z zastosowaniem kryzy 1.3. Zasada pomiaru prędkości przepływu przy użyciu sondy spiętrzającej Prandtla 1.4. Struktura toru pomiarowego z przetwarzaniem A/C 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem pomiarowym. Wykonanie szczegółowego spisu aparatury pomiarowej (typy, zakresy) 2.2. Określenie zgodności stanowiska pomiarowego z normą (na podstawie zależności geometrycznych) 2.3. Rejestracja mierzonych wielkości w systemie komputerowym, przy stałej mocy wentylatora (N el =const). Dlaczego, mimo stałej mocy wentylatora, spadek ciśnienia na kryzie zmienia się w czasie? 2.4. Wyznaczenie zależności P=f(N el ) dla pięciu różnych wartości napięcia zasilającego oraz przeliczenie jej na charakterystykę Q=f(N el ) Pomiar profilu prędkości przy użyciu sondy spiętrzającej Prandla (pomiar ciśnienia dynamicznego z przeliczeniem na prędkość oraz pomiar z wykorzystaniem przelicznika elektronicznego Określenie, jakie inne przyrządy do pomiaru natężenie przepływu znajdują się na pozostałych stanowiskach pomiarowych (opis, typ, zakres)

6 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Zwymiarowany rysunek kanału pomiarowego z zaznaczonymi przyrządami pomiarowymi 3.4. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.5. Zestawienie wyników kolejnych eksperymentów (dane surowe, obliczenia, wyniki) 3.6. Wykresy 3.7. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Przewód pomiarowy z kryzą d=18.00 [mm] z przytarczowym pomiarem ciśnienia 4.2. Piezorezystancyjny przetwornik różnicy ciśnienia 4.3. Piezorezystancyjny przetwornik nadciśnienia 4.4. Piezorezystancyjny przetwornik ciśnienia absolutnego 4.5. Czujnik Pt100 z przetwornikiem pomiarowym R/I 4.6. Mikromanometr 4.7. Wentylator osiowy 4.8. Sterownik wentylatora z systemem rejestracji danych pomiarowych

7 ĆWICZENIE 4: Pomiary mocy i energii cieplnej 1. Wymagane wiadomości 1.1. Pojęcie mocy i energii cieplnej; algorytm obliczeń 1.2. Budowa i zasada działania ciepłomierza 1.3. Metody pomiaru temperatury i natężenia przepływu 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem pomiarowym. Wykonanie szczegółowego spisu aparatury pomiarowej (typy, zakresy) 2.2. Wykonanie schematu instalacji grzewczej z zaznaczonymi punktami pomiarowymi 2.3. Uruchomienie rejestracji danych program KFAP Inkal 2.4. Uruchomienie instalacji załączenie pompy obiegu grzewczego oraz kotła. Zapisanie mocy elektrycznej kotła (odczyt z watomierza) 2.5. Po 45 minutach pracy wprowadzenie zakłócenia określonego przez prowadzącego (zmiana natężenia przepływu, zmiana mocy kotła, załączenie wentylatorów); dalsza rejestracja danych do zakończenia ćwiczeń

8 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Rysunek stanowiska pomiarowego z zaznaczonymi przyrządami pomiarowymi 3.4. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.5. Zestawienie wyników kolejnych eksperymentów (dane surowe, obliczenia, wyniki). Porównanie wyników odczytanych z przelicznika z obliczonymi samodzielnie w arkuszu kalkulacyjnym 3.6. Wykresy 3.7. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Model instalacji grzewczej (kocioł elektryczny, pompa, grzejnik, armatura) 4.2. Mikroprocesorowy przelicznik energii cieplnej 4.3. Watomierz analogowy AC 4.4. Wodomierz skrzydełkowy z impulsatorem 4.5. Para czujników temperatury 4.6. Sterownik (konwerter) magistrali komunikacyjnej 4.7. Komputer PC z oprogramowaniem KFAP Inkal

9 ĆWICZENIE 5: Kalibracja manometrów przemysłowych 1. Wymagane wiadomości 1.1. Klasyfikacja metod pomiaru ciśnienia 1.2. Manometr z rurką Bourdona budowa i zasada działania 1.3. Piezorezystancyjny przetwornik ciśnienia budowa i zasada działania 1.4. Zasada działania prasy obciążnikowo tłokowej 1.5. Struktura i właściwości toru pomiarowego 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem. Wykonanie rysunku stanowiska oraz szczegółowego opisu aparatury pomiarowej 2.2. Wypoziomowanie prasy obciążnikowo tłokowej 2.3. Odpowietrzenie układu pomiarowego 2.4. Zapisanie warunków przeprowadzania wzorcowania: temperatura i wilgotność powietrza, ciśnienie barometryczne 2.5. Wyznaczenie charakterystyki statycznej manometru mechanicznego oraz przetwornika elektronicznego przy rosnącej i malejącej zmianie obciążeń tłoka 2.6. Obliczenie błędu względnego każdego pomiaru

10 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Rysunek stanowiska pomiarowego 3.4. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.5. Zestawienie wyników kolejnych eksperymentów (dane surowe, obliczenia, wyniki) 3.6. Wykresy 3.7. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Prasa obciążnikowo tłokowa 4.2. Manometr mechaniczny z rurką Bourdona 4.3. Piezorezystancyjny przetwornik ciśnienia 4.4. Multimetr cyfrowy 4.5. Zasilacz 24 V DC

11 ĆWICZENIE 6: Przemysłowy system pomiarowy 1. Wymagane wiadomości 1.1. Struktura i właściwości toru pomiarowego z przetwarzaniem A/C 1.2. Budowa i zasada działania rotametru i telerotametru 1.3. Budowa i zasada działania gazomierza miechowego 1.4. Budowa i zasada działania manometru z rurką Bourdona oraz piezorezystancyjnego przetwornika ciśnienia 2. Program ćwiczenia 2.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem oraz wykonanie szczegółowego spisu aparatury pomiarowej 2.2. Wykonanie schematu instalacji do sprężania powietrza z zaznaczonymi punktami pomiarowymi 2.3. Porównanie wskazań manometru mechanicznego i elektronicznego (dla trzech różnych wartości ciśnienia) 2.4. Kalibracja rotametru i telerotametru na podstawie wskazań gazomierza miechowego

12 3. Zawartość sprawozdania 3.1. Cel ćwiczenia 3.2. Opis zrealizowanych eksperymentów 3.3. Rysunek stanowiska pomiarowego z zaznaczonymi przyrządami pomiarowymi 3.4. Szczegółowy spis aparatury pomiarowej wraz z opisem podstawowych funkcji (na podstawie stron www producentów) 3.5. Zestawienie wyników kolejnych eksperymentów (dane surowe, obliczenia, wyniki) 3.6. Wykresy 3.7. Wnioski 4. Wyposażenie stanowiska 4.1. Instalacja sprężania powietrza 4.2. Mikroprocesorowy system sterowania pracą instalacji + przemysłowy komputer PC 4.3. Manometr z rurką Bourdona 4.4. Piezorezystancyjny przetwornik ciśnienia 4.5. Telerotametr, rotametr 4.6. Gazomierz miechowy z impulsatorem 4.7. Czujnik Pt100 z przetwornikiem R/I (3 szt.) 4.8. Indukcyjny czujnik zbliżeniowy z przetwornikiem f/i 4.9. Presostat