Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Методы измерения температуры подшипников и выхлопных газов в судостроении
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 24.04.13.
Год: 2012.
Страниц: 23.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
?
Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»
Кафедра 303
Расчетно – пояснительная записка по дисциплине «Методы измерения » на тему «Методы измерения температуры подшипников и выхлопных газов в судостроении»
Введение……………….….3 1 Обзор современных контактных методов измерения температуры…..… ..4 2 Выбор критерия сравнения методов измерения ……….…14 3 Анализ и выбор оптимального метода измерения температуры...………...14 4 Выбор аналогичных СИТ выпускаемых промышленностью………15 5 Составление технического задания………..………22 6 Разработка структурной схемы измерительного устройства……….24 7 Cхема метрологических испытаний……….……….…...25 Вывод………..………..……….28 Список используемой литературы……..………29
ВВЕДЕНИЕ Данное разрабатываемое устройство предназначено для измерения температуры подшипников и выхлопных газов в судостроении. Подшипник предназначен для поддерживания оси или иной конструкции, фиксирования положения в пространстве, обеспечивает вращение, качение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку на другие части конструкции. Но одним из его недостатков является сильная зависимость от изминения температуры. Поэтому в судостроении необходимо постоянно контролировать температуру подшипников для правильной работы всего механизма. В настоящее время в судостроении в основном применяются дизельные двигатели, работу которых также нужно контролировать измерением температуры выхлопных газов. Т.е. необходимо следить затем, что бы температура не превышала допустимую для безопасности. И в то же время, что бы она не опускалась за необходимое для правильной работы двигателя значение.
1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДШИПНИКОВ И ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ В СУДОСТРОЕНИИ Для изменения температур применяется 2 основных метода контактный и бесконтактный. Для реализации контактных методов измерения применяются термометры расширения (стеклянные, жидкостные, манометрические, биметаллические и дилатометрические), термопреобразователи сопротивления (проводниковые и полупроводниковые) и термоэлектрические преобразователи. Бесконтактные измерения температуры осуществляются пирометрами (квазимонохроматичес ими, спектрального отношения и полного излучения). Контактные методы измерения более просты и точны, чем бесконтактные. Но для измерения температуры необходим непосредственный контакт с измеряемой средой и телом. И в результате этого может возникать, с одной стороны, искажение температуры среды в месте измерения и с другой - несоответствие температуры чувствительного элемента и измеряемой среды. Бесконтактные методы измерения не оказывают никакого влияния на температуру среды или тело. Но зато они сложнее и их методические погрешности существенно больше, чем у контактных методов. В нашем случае будут рассматриваться контактные методы измереия.
1. Жидкостные стеклянные термометры
Самые старые устройства для измерения температуры – жидкостные стеклянные термометры – используют термометрическое свойство теплового расширения тел. Действие термометров основано на различии коэффициентов теплового расширения термометрического вещества и оболочки, в которой она находится (термометрического стекла или реже кварца). Жидкостный термометр состоит из стеклянных баллона 1, капиллярной трубки 3 и запасного резервуара 4 (рис. 1). Термометрическое вещество 2 заполняет баллон и частично капиллярную трубку. Свободное пространство в капиллярной трубке и в запасном резервуаре заполняется инертным газом или может находиться под вакуумом. Запасной резервуар или выступающая за верхним делением шкалы часть капиллярной трубки служит для предохранения термометра о порчи при чрезмерном перегреве. В качестве термометрического вещества чаще всего применяют химически чистую ртуть. Она не смачивает стекла и остается жидкой в широком интервале температур. Кроме ртути в качестве термометрического вещества в стеклянных термометрах применяются и другие жидкости, преимущественно органического происхождения. Например: метиловый и этиловый спирт, керосин, пентан, толуол, галлий, амальгама таллия. Основные достоинства стеклянных жидкостных термометров – простота употребления и достаточно высокая точность измерения даже для термометров серийного изготовления. К недостаткам стеклянных термометров можно отнести: плохую видимость шкалы (если не применять специальной увеличительной оптики) и невозможность автоматической записи показаний, передачи показаний на расстояние и ремонта. Стеклянные жидкостные термометры имеют весьма широкое применение и выпускаются следующих основных разновидностей: 1. технические ртутные, с вложенной шкалой, с погружаемой в измеряемую среду нижней частью, прямые и угловые; 2. лабораторные ртутные, палочные или с вложенной шкалой, погружаемые в измеряемую среду до отсчитываемой температурной отметки, прямые, небольшого наружного диаметра; 3. жидкостные термометры (не ртутные); 4. повышенной точности и образцовые ртутные термометры; 5. электроконтактные ртутные термометры с вложенной шкалой, с впаянными в капиллярную трубку контактами для разрывания (или замыкания) столбиком ртути электрической цепи; 6. специальные термометры, в том числе максимальные (медицинские и другие), минимальные, метеорологические и другого назначения. У лабораторных и других термометров, градуируемых и предназначенных для измерения при погружении в измеряемую среду до отсчитываемого деления, могут возникать систематические погрешности за счет выступающего столбика термометра. Если капиллярная трубка будет погружена в измеряемую среду не полностью, то температура выступающей части капиллярной трубки будет отличаться от температуры измеряемой среды, в результате возникнет погрешность измерения. Поправку в градусах на выступающий столбик в показания термометра можно внести по уравнению: , где - коэффициент видимого объемного теплового расширения термометрической жидкости в стекле , t – действительная температура измеряемой среды 0C, tв.с. – температура выступающего столбика, измеренная с помощью вспомогательного термометра 0С, n – число градусов в выступающем столбике. У термометров, предназначенных для работы с неполным погружением, может возникнуть аналогичная систематическая погрешность, если температура окружающей среды, а следовательно, и выступающего столбика будут отличаться от его температуры при градуировке. Поправка , в этом случае , где - температура выступающего столбика при градуировке 0C (в первом приближении допустимо считать ), - средняя температура выступающего столбика 0С. Поправки по этим формулам могут иметь большие значения у термометров с органическими термометрическими жидкостями, для которых коэффициент примерно на порядок выше, чем у ртутных термометров.
2. Манометрические термометры
Действие манометрических термометров основано на использовании зависимости давления вещества при постоянном объеме от температуры. Замкнутая измерительная система манометрического термометра состоит из (рис. 2) из чувствительного элемента, воспринимающего температуру измеряемой среды, - металлического
термобаллона 1, рабочего элемента манометра 2, измеряющего давление в системе, длинного соединительного металлического капилляра 3. При изменении температуры измеряемой среды давление в системе изменяется, в результате чего чувствительный элемент перемещает стрелку или перо по шкале манометра, отградуированного в градусах температуры. Манометрические термометры часто используют в системах автоматического регулирования температуры, как бесшкальные устройства информации (датчики). Манометрические термометры подразделяют на три основных разновидности: 1. жидкостные, в которых вся измерительная система (термобаллон, манометр и соединительный капилляр) заполнены жидкостью; 2. конденсационные, в которых термобаллон заполнен частично жидкостью с низкой температурой кипения и частично – ее насыщенными парами, а соединительный капилляр и манометр – насыщенными парами жидкости или, чаще, специальной передаточной жидкостью; 3. газовые, в которых вся измерительная система заполнена инертным газом. Достоинствами манометрических термометров являются сравнительная простота конструкции и применения, возможность дистанционного измерения температуры и возможность автоматической записи показаний. К недостаткам манометрических термометров относятся: относительно невысокая точность измерения (класс точности 1.6; 2.5; 4.0 и реже 1.0); небольшое расстояние дистанционной передачи показаний (не более 60 метров) и трудность ремонта при разгерметизации измерительной системы. Манометрические термометры не имеют большого применения на тепловых электрических станциях. В промышленной теплоэнергетике они встречаются чаще, особенно в случаях, когда по условиям взрыво – или пожаробезопасности нельзя использовать электрические методы дистанционного измерения температуры. Поверка показаний манометрических термометров производится теми же методами и средствами, что и стеклянных жидкостных.
3 Термоэлектрические термометры
Термоэлектрические термометры, работают в интервале температур от -200 до +2500 0C и выше. Данный тип устройств характеризует высокая точность и надежность, возможность использования в системах автоматического контроля и регулирования параметра, в значительной мере определяющего ход технологического процесса в металлургических агрегатах. Сущность термоэлектрического метода заключается в возникновении ЭДС в проводнике, концы которого имеют различную температуру. Для того, чтобы измерить возникшую ЭДС, ее сравнивают с ЭДС другого проводника, образующего с первым термоэлектрическую пару AB, в цепи которой потечет ток. Результирующая термо-ЭДС цепи, состоящей из двух разных проводников A и B (однородных по длине), равна , или , где и - разности потенциалов проводников A и B соответственно при температурах t2 и t1, мВ. Термо-ЭДС данной пары зависит только от температуры t1 и t2 и не зависит от размеров термоэлектродов (длины, диаметра), величин теплопроводности и удельного электросопротивления Для увеличения чувствительности термоэлектрического метода измерения температуры в ряде случаев применяют термобатарею: несколько последовательно включенных термопар, рабочие концы которых находятся при температуре t2, свободные при известной и постоянной температуре t1.
Устройство термоэлектрических термометров
Термоэлектрический термометр (ТТ) – это измерительный преобразователь, чувствительный элемент которого (термопара) расположен в специальной защитной арматуре, обеспечивающий защиту термоэлектродов от механических повреждений и воздействия измеряемой среды. На рис. 3 показана конструкция технического ТТ. Арматура включает защитный чехол 1, гладкий или с неподвижным штуцером 2, и головку 3, внутри которой расположено контактное устройство 4 с зажимами для соединения термоэлектродов 5 с проводами, идущими от измерительного прибора к термометру. Термоэлектроды по всей длине изолированы друг от друга и от защитной арматуры керамическими трубками (бусами) 6. Защитные чехлы выполняются из газонепроницаемых материалов, выдерживающих высокие температуры и агрессивное воздействие среды. При температурах до 1000С применяют металлические чехлы из углеродистой или нержавеющей стали, при более высоких температурах – керамические: фарфоровые, карбофраксовые, алундовые, из диборида циркония и т. п. В качестве термоэлектродов используется проволока диаметром 0.5 мм (благородные металлы) и до 3 мм (неблагородные металлы). Спай на рабочем конце 7 термопары образуется сваркой, пайкой или скручиванием. Последний способ используется для вольфрам-рениевых и вольфрам-молибденовы термопар. Термоэлектрические термометры выпускаются двух типов: погружаемые, поверхностные. Промышленность изготавливает устройства различных модификаций, отличающихся по назначению и условиям эксплуатации, по материалу защитного чехла, по способу установки термометра в точке измерения, по герметичности и защищенности от действия измеряемой среды, по устойчивости к механическим воздействиям, по степени тепловой инерционности и т. п.
4. Электрические термометры сопротивления
Для измерения температур до 6500С применяются термометры сопротивления (ТС), принцип действия которых основан на использовании зависимости электрического сопротивления вещества от температуры. Зная данную зависимость, по изменению величины сопротивления термометра судят о температуре среды, в которую он погружен. Выходным параметром устройства является электрическая величина, которая может быть измерена с весьма высокой точностью (до 0.020С), передана на большие расстояния и непосредственно использована в системах автоматического контроля и регулирования. В качестве материалов для изготовления чувствительных элементов ТС используются чистые металлы: платина, медь, никель, железо и полупроводники. Изменение электросопротивления данного материала при изменении температуры характеризуется температурным коэффициентом сопротивления , который вычисляется по формуле , где t – температура материала, 0С; R0 и Rt – электросопротивление соответственно при 0 0С и температуре t, Ом. Сопротивление полупроводников с увеличением температуры резко уменьшается, т. е. они имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления практически на порядок больше, чем у металлов. Полупроводниковые термометры сопротивления (ТСПП) в основном применяются для измерения низких температур (1.5 ? 400 К). Достоинствами ТСПП являются небольшие габариты, малая инерционность, высокий коэффициент . Однако они имеют и существенные недостатки: 1) нелинейный характер зависимости сопротивления от температуры; 2) отсутствие воспроизводимости состава и градуировочной характеристики, что исключает взаимозаменяемость отдельных ТС данного типа. Это приводит к выпуску ТСПП с индивидуальной градуировкой.
3. Типы и конструкции ТС
Для решения различных задач ТС делятся на эталонные, образцовые и рабочие, которые в свою очередь подразделяются на лабораторные и технические. Эталонные ТС предназначены для воспроизведения и передачи шкалы МПТШ в интервале 13.81 ? 903.89 К. Технические ТС в зависимости от назначения и конструкции делятся на: погружаемые, поверхностные и комнатные; защищенные и не защищенные от действия агрессивной среды; стационарные и переносные; термометры 1-го, 2-го и 3-го классов точности и т. д. На рис. 5 представлены конструкции промышленных ТС с неподвижным и подвижным штуцером. Термометр состоит из чувствительного элемента 1, расположенного в защитном стальном чехле 3, на котором приварен штуцер 2 с резьбой М27х2. Провода 4, армированные фарфоровыми бусами 6, соединяют выводы чувствительного элемента с клеммной колодкой 5, находящейся в корпусе головки 7. Сверху головка закрыта крышкой 8, снизу имеется сальниковый ввод 9, через который осуществляется подвод монтажного кабеля 10. При измерении температуры сред с высоким давлением на чехол ТС устанавливается специальная защитная (монтажная) гильза 12. Чувствительный элемент ТС выполнен из металлической тонкой проволоки с безындукционной каркасной или бескаркасной намоткой. Значительно реже в металлургической практике встречаются полупроводниковые термометры сопротивления (ТСПП) для измерения температуры (-90)?(+180) 0С. Их применяют в термореле, низкотемпературных регуляторах, обеспечивающих высокоточную стабилизацию чувствительных элементов газоанализаторов, хроматографов, корпусов пирометров, электродов термоэлектрических установок для экспресс-анализа состава металла и т. п.
2. ВЫБОР КРИТЕРИЯ СРАВНЕНИЯ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ
Сравнение методов согласно выбранным критериям представлено в табл. 1. Таблица 1 – Сравнение методов измерений
3. АНАЛИЗ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОДШИПНИКОВ И ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ
На основе приведенной выше сравнительной таблицы, ключевыми параметрами которой являются основные характеристики учитывающиеся при проектировании датчиков, можем сделать вывод. Из всех рассмотренных термометров наиболее приемлемым для разработки нашего измерителя оказался электрический термометр сопротивления.
Во-первых потому, что их чувствительность и надежность выше, чем у термоэлектрических термометров, в то время как конструкция проще. Во-вторых зависимость электрического сопротивления от температуры (для медных термометров диапазон от -50 до +180 С, для платиновых диапазон от -200 до +750 С) весьма стабильна и воспроизводима, что обеспечивает взаимозаменяемость термометров сопротивления. В-третьих у них высокая степень точности измерения температуры, возможность градуировки шкалы прибора на любой допустимый измеряемый температурный интервал, возможность централизации контроля температуры путем подсоединения нескольких термометров сопротивления к одному измерительному прибору, а также возможность автоматической записи и дистанционной передачи сигнала измеряемой температуры. К недостаткам термометров сопротивления относятся: - Малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами) - Более дорогой (по сравнению с термопарами)), если это платиновый термометр сопротивления типа ТСП - Требуется дополнительный источник питания для определения температуры
4. ВЫБОР АНАЛОГИЧНЫХ СИТ ВЫПУСКАЕМЫХ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ На основании выбранного метода на данный момент выпускаются такие средства измерения температуры.
4.1 Измеритель натяжения троса (ограничитель перегруза) TSE-2 2.1 Мини термометр testo 0560 1109. На рис. 6 представлен внишний вид минитермометра 0560 1109
Рис.6 - Минитермометр 0560 1109 Мини-термометр testo 0560 1109 – это недорогой прибор для измерения температуры до 300 °C.
Особенности термометра: - оснащен расширенным измерительным наконечником, что делает его особенно удобным для проведения измерений температуры поверхности; - данные легко считываются, благодаря большому удобному дисплею; - включение/выключение - компактный дизайн; - пользователь может легко и быстро заменить батарейку; - идеален для измерений на поверхности.
Технические характеристики мини-термометра Testo: Рабочая температура термометра -10 … +50 °C Элемент питания Круглая батарейка LR44 Диапазон измерений -50 … +300 °C Погрешность ±1 °C (–30 ... +250 °C) Длина измерительного наконечника 120 мм Диаметр измерительного наконечника 15 мм Цена 320 грн.
2.2 Цифровой термометр TM6902D На рис.7 представлен внешний вид термометра TM6902D
Рис.7 – Термометр TM6902D Особенности: Диапазон измерений: от -50 до 750°C Легкочитаемые цифры на большом LCD дисплее Функция удержания результата измерения Выносной сменный температурный датчик тип К (ТХА) Характеристики: Диапазон измерений: от -50 до 750°C Термопара в комплекте: тип К, от -50°С до 125°С Цена деления: 1°C Погрешность: ±4 в диапазоне от -50 до -20°C, ±3 в диапазоне от -20 до 0°C, ±(0,75%+1°C) в диапазоне от 0 до 750°C Питание: батарея 9В (тип 6F22 "Крона") Размеры: 118?70?29 мм Вес: 120 г Цена 280 грн.
2.3 Термометр ТК-5.04 На рис.8 представлен внешний вид термометра ТК-5.04
Рис.8 – Термометр ТК-5.04 Термометр контактный цифровой ТК-5.04 предназначен для измерения температуры различных сред путем непосредственного контакта зонда с объектом измерения. Цифровые контактные термометры состоят из электронного блока и сменных зондов. В качестве термочувствительных элементов в зондах используются преобразователи термоэлектрические (ТП) с НСХ по ГОСТ Р 8.585.
Функциональные возможности: измерение температуры с ценой ед. младшего разряда 1°С; индикация пониженного напряжения питания; возможность смены зонда; подсветка индикатора; автоматическое отключение прибора через 5 минут простоя.
Особенности быстродействие; простота использования; возможность работы со смеными зондами; низкое энергопотребление (не менее 350 часов работы от одного комплекта батарей).
Технические характеристики Диапазон измеряемых температур,°С от -40 до +600 Относительная погрешность, % ±1 +ед.мл.разр Цена единицы младшего разряда,°С 1 Количество типов сменных зондов 22 Условия эксплуатации —температура окружающей среды, °С от -20 до +50 —относительная влажность, % не более 80 % при T = 35 °С —атмосферное давление, кПа 86 – 106 Напряжение питания, В 1,5 x 2 Зонд погружаемый (ЗПГ9-150, ЗПГ9-300, ЗПГ9-500) Цена 520 грн.
2.4 Термометр цифровой контактный со сменными зондами ТК-5.03 взрывозащищенный На рис. 9 представлен внешний вид термометра ТК-5.03
Рис.9 – Термометр ТК-5.03 Термометр цифровой контактный ТК-5.03 (со сменными зондами) предназначен для измерения температуры жидких, сыпучих, газообразных сред и поверхностей твердых тел. Термометр ТК-5.03 выпускается во взрывозащищенном исполнении в соответствии с требованиями ГОСТ Р51330.0-99. Взрывозащищенность термометров ТК-5.03 обеспечивается видом взрывозащиты: искробезопасная электрическая цепь “i” по ГОСТ Р51330.10-99. Уровень искробезопасности цепей приборов – “ia”. Маркировка взрывозащиты 0ЕxiaIIВT6 “X” согласно ГОСТ Р51330.0-99. В качестве источника питания в термометрах контактных цифровых ТК-5.03 используются щелочно–марганцевые элементы типа L (по МЭК) с максимальным напряжением питания не более 9,9 В, такие как Корунд (6PLF22), Daewoo (6F22 (FC-1)), GP (1604S 6F22), Samsung (6F22), Toshiba (6F22), TDK (6F22 006P). Использование в термометрах контактных цифровых ТК-5.03 перезаряжаемых элементов (аккумуляторов) запрещается. Имеется индикация пониженного напряжения питания.Подсветка индикатора. Возможность замены зонда. Прибор внесен в Госреестр средств измерений под №17192-00. Прибор состоит из термопреобразователя и электронного блока.
Технические характеристики Диапазон измерения температуры -20... 600 °C Предел допускаемой основной абсолютной погрешности в диапазоне -20... 0 °C при использовании погружных и поверхностных зондов ±2 °C Предел допускаемой основной абсолютной погрешности в диапазоне -20... 0 °C при использовании воздушных зондов±0,5 °C Предел допускаемой основной относительной погрешности в диапазоне выше 0 °C при использовании погружаемых и воздушных зондов ±1% + е.м.р. Предел допускаемой основной относительной погрешности в диапазоне выше 0 °C при использовании поверхностных зондов ±2% + е.м.р. Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений температуры, вызванной изменением температуры окружающей среды на каждые 10 °C от нормальной (20± 5) °C 0,5 основной погрешности Разрешающая способность 1 °C Напряжение питания, [В] 9 Потребляемая мощность, [Вт] 0,06 Длина соединительного кабеля между электронным блоком и зондомб [м] 1 Габаритные размеры электронного блока, не более, [мм] 185х60х20 Масса, [кг] 0,12 Условия эксплуатации Температура окружающего воздуха 0... 40 °C Относительная влажность, [%] 0... 90 % Атмосферное давление, [кПа] 86... 106 Цена 1392 грн. Таблица 2 – Сравнение СИТ выпускаемых промышленностью
Проанализировав основные характеристики измерителей , можно сделать вывод о том, что основной задачей при разработке приборов данного класса является уменьшение погрешности и расширения диапазона измерений. Также существенным вопросом является уменьшение стоимости изделия в целях создания доступности его большему кругу потребителей. При решении поставленных задач наиболее приемлемым видится применение Мини термометр testo 0560 1109.
5. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ Техническое задание 1. Наименование 1.1 Минитермометр 2. Назначение и область применения 2.1 Предназначен для измерения температур подшипников и выхлопных газов в судостроении . 3. Основание для разработки 3.1 Разработка выполняется на основании рабочего плана по специальности 6.051002 «Метрология, стандартизация и спецификация», курс 4, семестр 1. 4. Цель и назначение разработки 4.1 Целью данной работы является приобретение навыков при разработке измерительного преобразователя. 4.2 Указанная цель достигается тем, что планируется решение следующих задач: ? обзор литературных источников и элементы патентного поиска с выявлением и анализом существующих аналогов; ? выбор и обоснование функциональной схемы минитермометра; ? разработка структурной схемы проектируемого устройства; 5. Технические требования 5.1 Состав продукции и требования к конструктивному устройству: 6.1.1 В состав устройства должны входить: ? соединительные кабели; ? техническое описание, эксплуатационная и ремонтная документация; ? инструкция по эксплуатации; ? упаковочная коробка. 5.1.2 Составные части минитермометра должны быть взаимосвязаны по электрическим параметрами габаритным размерам; 5.2 Показатели назначения ? Диапазон измеряемой температуры ,°С -50…+250 ? Диапазон рабочих температур, ?С -40…+200 ? Приведенная погрешность, % 1 5.3 Требования по стойкости к внешним воздействиям: 5.3.1 Нормированные требования по стойкости к внешним воздействиям по ГОСТ 1569-82; 5.3.2 Условия хранения и эксплуатации: ? Температура хранения, ?С -20…+70 °C ? Тип батареи ”Таблетка” LR44 ? Ресурс батареи 150 часов 5.4 Требования к уровню унификации и стандартизации 5.4.1 Уровень стандартных элементов должен быть не ниже 0,8 5.5 Требования к надежности 5.5.1 Номенклатура показателей безотказности в соответствии с ГОСТ 20570-88; 5.5.2 Срок службы 5 лет 5.5.3 Подтверждение показателей безотказности в соответствии с ГОСТ 20570-88. 5.5.4 Наработка на отказ – 1000ч при вероятности 0,95; 5.5.5 Гарантийный срок эксплуатации – 1г; 5.5.6 Изделие ремонтопригодно. 6. Экономические показатели 6.1 На этапе проектирования конструкторской документации должна быть определена условная плановая цена блока при серийном производстве. 7. Перечень документов, выполняемых исполнителем 7.1 ТЗ на разработку; 7.2 Расчетно-пояснительн я записка; 7.3 Графический материал 7.3.1 Структурная схема.
Настоящее техническое задание может дополняться и исправляться в установленном порядке.
6. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА
Рис. 1 Структурная схема минитермометра для измерения температуры подшипников и выхлопных газов в судостроении. В структурной схеме, применяемой для разработки данного прибора, используем датчик термометра сопротивления, который изменение температуры чувствительного элемента. На выходе датчика получаем сопротивление, которое преобразуется в напряжение и подаётся на микроконвертор. В микроконверторе осуществляется обработка информации, после обработки микроконвертор выдаёт код, соответствующий измеренному значению на светодиодный индикатор. С помощью супервизора контролируется правильная работа макроконвертора. Примёмо-передатчик интерфейса RS232 используется для связи прибора с компьютером. С помощью кнопок обеспечивается управление прибором.
7. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ 7.1 Условия проведения метрологической аттестации 1) Условие проведения исследований должна соответствовать: - температура окружающей среды— (20±5) 0С; - относительная влажность (30?80) %; - напряжение питания сети : 220В4,4 В; - атмосферное давление (84,0?106,7) мм.рт.ст; - Частота питающей сети (50±0,5) Гц. 2) Поверяемые термометры и используемые средства поверки должны быть защищены от вибраций, тряски, ударов, влияющих на работу. 3) Операции, проводимые со средствами поверки и с поверяемыми термометрами, должны соответствовать указаниям, приведенным в эксплуатационной документации. Поверку проводят по схеме, изображенной на рисунке 7.1. Принцип заключается в следующем: 1) Государственный первичный эталон ГПЭ-ІІ применяют для передачи размера единицы температуры в диапазоне 0?2500 0С эталону-копии и рабочим эталонам непосредственным сличением. 2) В качестве эталона-копии применяют аппаратуру для воспроизведения реперных точек температурной шкалы в диапазоне 0?1769 0С и платиновые термометры сопротивления в диапазоне 0?1084,62 0С. 3) Эталон копию применяют для передачи размера единицы температуры рабочим эталонам методом прямых измерений или градуировки. 4) В качестве рабочих эталонов применяют платиновые термометры сопротивления, термоэлектрические термометры и аппаратуру для воспроизведения реперных точек температурны. 5) Среднее квадратическое отклонение скммарной погрешности сличений рабочих эталонов с эталоном-копией при трех независимых измерениях должно быть не более 0,45*10-3 при 0 0С и 4,5*10-2 при 1085 0С. 6) Рабочие эталоны применяют для поверки образцовых средств 1-го разряда методом прямых измерений, высокоточных рабочих средств измерений – непосредственным слечением и градуировкой в реепрных и постоянных точках температуры образцовых средств измерений 1-го и 2-го разрядов. 7) Доверительные вероятности образцовых средств измерений 1-го и 2-го разрядов при доверительной вероятности 0,95 должны быть не более 0,01 0С при 0 0С и 10 0С – при 2500 0С. 8) В качестве рабочих средств измерений применяют термометры для измерений разности температур, температур поверхности, а также различные типы термометров и термопреобразователе , используемых для статического измерения температуры методом погружения. 9) Пределы допускаемых абсолютных погрешностей рабочих средств измерений составляют от 0,003 до 250С в зависимости от значения измеряемой величины. Если показания системы для измерения силы натяжения выходят за обозначенные границы, то устройство не допускается к дальнейшей поверке, и требует настройку, ремонт, юстировку и т.п.
Рисунок 7.1 - Схема поверки термометра 7.3 Определение метрологических характеристик Метрологические характеристики определяют на полностью смонтированной системе. Основную абсолютную погрешность термометров определяют в точках, соответсвующих 25, 50, 75 % диапазона измерений.
ВЫВОД
В данной работе рассмотрены методы измерения температуры подшипников и выхлопных газов в судостроении и согласно выбранным критериям сравнения этих методов выбрали оптимальный. Рассмотрены измерительные устройства разработанные на основе выбранного метода, которые выпускаются современной промышленностью. Исходя из выбора метода измерения, разработали структурную схему, техническое задание и определили метрологические испытания для измерения температуря подшипников и выхлопных газов в судостроении.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Пушкарев М. Популярные контактные технологии термометрии // Компоненты и технологии. – 2006. - №1 – Ст. 112-118 2. ГОСТ 8.558-93 «Государственная поверочная схема для средств измерения температуры»3. http://afriso.ru/infor ation/termometri/4. http://geyz.ru/load/3- -0-20 5.http://www.elektroport l.ru/cgi-bin/catalog/cata og.cgi?c=0&f2=3&f1=II10172000206. http://termexlab.ru/up oad/filearchive/8977_GOST 208.558-93.PDF7. http://www.kipia.info/bibliotek/teplotehni heskie-izmereniya/ 24
