Определение основной погрешности и вариации выходного сигнала

Основную погрешность определяют следующими способами:

1) по образцовому прибору на входе преобразователя устанавливают измеряемый параметр, равный номинальному, а по другому образцовому прибору измеряют выходной сигнал преобразователя;

2) по образцовому прибору на выходе преобразователя устанавливают расчетное значение выходного сигнала, соответствующее номинальному значению измеряемого параметра, а по другому образцовому прибору измеряют действительное значение измеряемого параметра;

3) сравнением выходных сигналов проверяемого и образцового преобразователей.

При проведении поверки применяются следующие средства:

1) манометр грузопоршневой МП-60 I и II разряда (ГОСТ 8291-83), с пределом допускаемой основной погрешности 0,05% от измеряемого давления в диапазоне измерений от 0,6 до 6 Мпа;

2) магазин сопротивлений Р33 (ГОСТ 23737-79), класс точности 0.2, сопротивление до 99999,9 Ом;

3) цифровой вольтметр Щ4313, класс точности 0,015, верхний предел измерений 5 В;

4) блок питания 22 БП-36, обеспечивающий напряжение постоянного тока (36±0,72) В.

Схема включения приборов для измерения выходного сигнала для проведения поверки преобразователей приведена на рис.3 и 4.

Рис.3. Схема включения преобразователя с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 мА при измерении выходного сигнала в мА:

ПР – преобразователь «Сапфир – 22 ДИ»;

П – источник питания постоянного тока (22 БП-36);

R₁ – магазин сопротивлений Р33;

ИП – вольтметр цифровой Щ4313;

Р – измеряемое давление.

Рис.4. Схема включения преобразователя с предельными значениями выходного сигнала 4 и 20 мА при измерении выходного сигнала по падению напряжения на образцовом сопротивлении:

R₂ – магазин сопротивлений Р4831;

остальное – тоже, что и на рис.3.

При выборе образцовых средств для определения погрешности проверяемого преобразователя должны быть соблюдены следующие условия:

1) при определении значений выходного сигнала в мА

где Δ_р – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего входной параметр при давлении или разряжении, равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя, в тех же единицах, что и Р_max;

Р_max – верхний предел измерений поверяемого преобразователя; Мпа (кгс/см²);

Δ₁ - предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, мА;

I_max – верхнее предельное значение выходного сигнала, мА;

I_o – нижнее предельное значение выходного сигнала, мА (I₀=0 – для преобразователей с выходными сигналами 0-5 и 0-20 мА; I₀=4 мА - для преобразователей с выходными сигналами 4 и 20 мА);

γ – предел допускаемой основной погрешности проверяемого преобразователя, %;

С – коэффициент равный ¼. [2].

2) при определении значений выходного сигнала в мВ по падению напряжения на образцовом сопротивлении

где Δ_u – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора, контролирующего выходной сигнал при верхнем предельном значении выходного сигнала поверяемого преобразователя, в тех же единицах, что и U_max;

U_max и U_o – соответственно верхнее и нижнее предельное значение выходного сигнала, определяемые по формулам:

Δ_R – предел допускаемой абсолютной погрешности образцового сопротивления R_об;

R_об – значение образцового сопротивления, Ом (от 100 до 1000 Ом – для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 и 20 или 4 и 20 мА).

Основную погрешность преобразователя определяют сравнением действительных значений выходного сигнала с расчетными, определенными по формуле (1).

В процессе поверки определяются следующие виды погрешностей:

1) абсолютная – разность между действительными значениями выходного сигнала I_i (мА) и расчетными значениями I_p:

2) относительная – абсолютная погрешность в % к расчетному значению выходного сигнала

3) приведенная – абсолютная погрешность в % от разности между верхним и нижним значениями выходного сигнала

Вычисления проводят с точностью до второго знака после запятой.

Приведенная погрешность преобразователя при периодической поверке не должна превышать предела допускаемой основной погрешности поверяемого преобразователя γ_п(табл.1).

Основную погрешность определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе при значениях измеряемой величины, соответствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.

Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученной при приближении к нему как от меньших значений, так и от больших к меньшим (при прямом и обратном ходе).

Перед поверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в течение 5 минут под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.

Вариация выходного сигнала определяется как разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению измеряемого параметра, полученными при прямом и обратном ходе.

где I₁ и I₂ – действительные значения выходного сигнала соответственно при прямом и обратном ходе, мА.

Вариация выходного сигнала в % от нормирующего значения вычисляют по формуле:

Вариация выходного сигнала, определяемая при каждом поверяемом значении измеряемого параметра, кроме значений соответствующих нижнему и верхнему пределах измерений, не должна превышать значения, указанного в ГОСТ 22520-84 и ТУ 25-7431.001-86.

Дополнительная погрешность преобразователей, вызванная изменением температуры окружающего воздуха, выраженная в процентах от диапазона изменения выходного сигнала на каждые 10 ⁰С не превышает значений γ, определяемых формулой

где γ_t – принимает значения:

±0,25% для преобразователей со значением |γ|, равном 0,25;

±0,45% для преобразователей со значением |γ|, равном 0,5;

±0,65% для преобразователей со значением |γ|, равном 1,0;

Р_max – максимальный верхний предел измерений для данной модели преобразователя;

Р_i – действительное значение верхнего предела измерений.

Оформление отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1) описание принципа действия, устройство преобразователей Сапфир – 22 ДИ, техническую характеристику;

2) схему включения приборов для проведения поверки преобразователя;

3) определение основной и дополнительной погрешности;

4) протокол поверки;

5) выводы о пригодности поверяемого преобразователя к дальнейшей эксплуатации.

ПРОТОКОЛ ПОВЕРКИ

Модель

Верхний предел измерений, (Мпа)

Предел допускаемой основной погрешности, ± %

Вариация выходного сигнала не превышает абсолютного

значения предела абсолютной допускаемой погрешности 0,25

Предельные значения выходных сигналов, мА

№ п/п	Значения измеряемого давления, Мпа (кгс/см²)	Расчетные значения выходного сигнала, мА	Действительные значения выходного сигнала, мА	Погрешности	Вариация
Прямой ход	Обратный ход	Прямой ход	Обратный ход
Δ	δ	γ	Δ	δ	γ

	1(10)
	2(20)
	3(30)
	4(40)

Предел допускаемой приведенной погрешности, %

Наибольшая погрешность показаний, %

Допускаемая вариация, %

Наибольшая вариация, %

Прибор годен, забракован (указать причину).

Список использованных источников

1. Преобразователь измерительный «Сапфир – 22». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 08919030 ТО. М.: ВНИИПМ, 115 с.

2. Преобразователи измерительные «Сапфир – 22». Методические указания по поверке. МИ 333-83. М.: ВНИИПМ, 31 с.

СОДЕРЖАНИЕ

⇐ Предыдущая 12