1. Найменування вироби, призначення та область застосування.
1.1 Найменування: надлишкового тиску.
1.2 Призначення і область застосування: для вимірювання надлишкового тиску газів, рідин.
2. Підстави для розробки:
Завдання на курсову роботу з дисципліни «Теорія вимірів» згідно з навчальним планом спеціальності 200101 «Приладобудування».
3. Мета розробки:
Метою розробки є практичне застосування питань «Теорії вимірювань» до задач системо-технічного проектування вимірювальних пристроїв.
4. Джерела розробки:
методичні вказівки, інформація, отримана в мережі Інтернет, технічна документація на вироби подібного призначення, дані патентних досліджень.
5. Технічні вимоги.
5.1. Склад виробу та вимоги до конструктивного пристрою.
5.1.1 Склад виробу:
датчик вимірюваної фізичної величини, що перетворює її в електричний сигнал;
електронний блок, конструктивно об'єднує функціональні блоки, модулі і т.п.;
засіб відображення інформації (відлікового пристрій);
елементи управління і сполучення;
провідні лінії зв'язку, що з'єднують датчик з електронним блоком.
5.1.2 Вимоги до конструктивного устрою:
Конструкція електричного блоку повинна будуватися на принципах системи уніфікованих типових конструкцій УТК за ГОСТ 20504-81.
Характеристики пристрою:
Маса, не більше, кг ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 2
Габаритні розміри, не більше, мм ... ... ... ... ... ... ... ... ......... 22 × 2
5.2. Показники призначення:
Вимірювана фізична величина тиск
Межі виміру, МПа:
нижній ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0
верхній ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 0,25
Первинний перетворювач фізичної величини в електричний сигнал АЦП порозрядного врівноваження
Метод вимірювання і його різновид
Урівноваження розгортає
Базова (прототипна) структура реалізації
методу вимірювання АЦП порозрядного врівноваження
Мінливих умов вимірювання
Ітеративна корекція
Додаткові дані та вимоги до вимірювальної системи
1. Зворотній зв'язок повинен охоплювати ланцюг прямого перетворювача
від виходу до мостової схеми.
2. поряд з поточними вимірювальними системами повинна забезпечувати можливість вимірювання автокореляційної функції випадкового процесу.
5.3. Метрологічні характеристики:
Межа основної допустимої похибки, не більше,% ....... ± 0.50
Клас точності ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .0.06/0.04
Вихідний код:
вид коду ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... двійковий нормальний
ціна одиниці молодшого розряду .... ... ... ... ... ... ... ... ... 10.8
роздільна здатність ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 37
число розрядів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6
Номінальна функція перетворення: ... ... ... ... .. U = k * k * k (T)
де U - напруга;
k 1 - коефіцієнт перетворення термопари;
k 2 - коефіцієнт перетворення ісілітеля;
k 3 - коефіцієнт перетворення фільтру;
Т - температура.
Чутливість аналогового каналу, не менш, В / º С 0.0125
Поріг чутливості, кг14
Межа додаткової похибки
в межах робочих температур
на кожні 10 ° С, не більше,%. ± 0.45
5.4. Динамічні характеристики:
Загальна передатна функція: К (р) заг = k (р) * k (р) * k (р).
де;
k 1 (р) - передавальна функція термопари;
k 2 (р) - передавальна функція підсилювача;
k 3 (р) - передатна функція фільтра;
Коефіцієнт демпфування (ступінь заспокоєння) 0.8
Перехідна характеристика. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 0.04
Час встановлення показів, не більше, с ... ... ... ... ... ... ... .0,11 з
5.5. Експлуатаційні характеристики:
5.5.1 Нормальні умови застосування (за ГОСТ 22261-82):
Температура навколишнього повітря, С .20
Відносна вологість навколишнього повітря,% .30-80
Атмосферний тиск, кПа / мм.рт.ст 84-106
Частота мережі, Гц 50
Напруга живильної мережі змінного струму, при частоті 50 Гц, В 220
Форма кривої змінної напруги живильної мережі синусоїдальна
Коефіцієнт гармонік, не більше,% .. 5
5.5.2 Робочі умови застосування
для групи 3 (за ГОСТ 22261-82):
Температура навколишнього повітря нижнє значення ... ... ... .. 5
верхнє значення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40
Відносна вологість навколишнього повітря ... ... ... ... .90
Атмосферний тиск, кПа / мм..рт.ст 84-106.7
5.6. Показники надійності:
Напрацювання на відмову, не менше, годин 1500
Середній термін служби до списання, не менше, лет.8
Середній час відновлення, не менш, годин 2
5.7. Вимоги до безпеки:
Основні елементи конструкції, органи управління, засоби захисту, безпека ремонту, монтажу, зберігання - за ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 14014-91, ГОСТ 22251-89.
Вимоги безпеки, викладені в методичній літературі, а також вимоги з електробезпеки згідно з ГОСТ 12.1.019-79.
5.8. Показники перешкодозахищеності, засоби та методи повірки:
за ГОСТ 1014-82.
1.Датчік надлишкового тиску - СДВ-І-А
НПК ВІП пропонує лінійку малогабаритних аналогових датчиків надлишкового тиску СДВ-І-А. Датчики призначені для вимірювання надлишкового тиску пари, газу, рідини в сучасних автоматичних системах управління та комерційного обліку. Нові конструктивно-технічні рішення, засновані на використання полікремнієвих чутливих елементів, забезпечують високі метрологічні характеристики
Верхні межі виміру (ВПІ) МПа: 0.25
Діапазон температур вимірюваного середовища ° С: -50 .. +110;
Основна похибка не більше%: ± 0.50, ± 1.00, ± 1.50;
Додаткова похибка не більше% на 10 ° С для робочого діапазону температур: ± 0.45, ± 0.60, ± 0.75;
Вихідний сигнал: 4-20 мА (2 пров.), 0.5-5.5 В (3-х і 4-х пров.);
Тип штуцера: М20х1.5, М12х1;
Тип електричного з'єднувача: Роз'єм 2РМД, DIN 43650;
Кліматичне виконання: УХЛ 3.1, У2;
Механічна стійкість: - за ГОСТ 12997-84; - по ОСТ 32.146-2000 V 3 MM 1;
Ступінь захисту за ГОСТ14254-96: IP 54, IP 65;
Номер технічних умов: АГБР.406239.001 ТУ;
Відомості про сертифікацію: Внесено в Держреєстр засобів вимірювань,
№ 28313-04;
2. АЦП порозрядного врівноваження
Вітчизняний промисловістю серійно випускається кілька типів інтегральних АЦП порозрядного врівноваження: КР572П1В1А на 12 двійкових розрядів: КР1113ПВ1 на 10 розрядів АЦП серії К572ПВ1 виконані по КМОП технології з дільником на резисторной сітці R - 2 R, схильні до дії статичної електрики і не мають вбудованого тактового генератора. АЦП сери КР1113ПВ1 є функціонально повними пристроями, виконані за біполярно - епітаксійний технологіями з дільниками на вагових резистора, мають вбудований тактовий генератор з частотою 300 ... 400 кГц, вбудоване джерело опорної напруги, побудований на тактових ключах і володіють високою швидкодією. АЦП типу КР1113ПВ1 як однополярний, так і біпольний сигнал (10В і ± 5В). Виконаний він у корпусі що має 18 висновків.
Випускаються також гібридні АЦП порозрядного управління відрізняються більш високою стабільністю і точність (наприклад, АЦП типу Ф7088 на 14 двійкових розрядів з диференціальної нелінійністю не перевищує 0,005%)
2.1 АЦП порозрядного врівноваження, структурна схема
Малюнок: Структурна схема пристрою.
1 - Вхідний буферний каскад
2 - Фільтр низьких частот
3 - ПСЗ
4 - Пристрій вибірки зберігання
5 - Пристрій визначення знака
6 - порівнює пристрій
7 - ЦАП
8 - РПП
9 - Блок вихідних регістрів
10 - Дільник частоти
11 - Внутрішній генератор тактової частоти
12 - роз'єм джерела живлення.