češtině - Ústav přístrojové a řídicí techniky

češtině - Ústav přístrojové a řídicí techniky

Bezkontaktní teploměry – emisivita, kalibrace
Úvod
Při práci s bezkontaktními teploměry je klíčový pojem emisivita povrchu ε.
Můžeme ji definovat jako poměr energie vyzářené povrchem ve srovnání s povrchem černého
tělesa při stejné teplotě [1]. Je to důležité proto, že bezkontaktní teploměr neměří teplotu
ale hustotu zářivého toku. Aby bylo možné správně zobrazit teplotu měřeného objektu, je
nutné znát emisivitu a správně jí nastavit na teploměru. Cílem tohoto měření je kalibrace IR
teploměru, zjištění emisivity na různých typech povrchů a odhad chyb, které vzniknou
nesprávným nastavením emisivity.
Úkoly:
Obr. 1 – Vyzařování černého tělesa [3]
1. Kalibrujte IR teploměr pro
teploty 40, 80 °C.
Vypracujte kalibrační list.
2. Kontaktním teploměrem –
termočlánkem – a IR
teploměrem s pevně
nastavenou emisivitou 0,95
zjistěte emisivitu různých
povrchů.
3. Vypočítejte
absolutní
a
relativní chyby měření teplot
pro
povrchy
s různou
emisivitou. Údaj termočlánku
považujte pro výpočet za
správnou hodnotu.
Použité přístroje:





IR kalibrátor (černé těleso) IR-500
IR teploměr s pevnou emisivitou 0,95, typ IR-101
Přípravek s rezistorem na chladiči, Peltiérův článek
Multimetr Axiomet AX-18B se sondou pro měření povrchové teploty LABFACILITY
- A-PL-K (IEC)
Napájecí zdroj 18210
Postup měření
Kalibrace IR teploměru
Kalibrace IR teploměru se provádí pomocí černého tělesa. To má v našem případě
stejnou emisivitu 0,95 jako je pevně nastavená hodnota emisivity na IR teploměru. Šipkami
nahoru/dolů nastavte žádanou teplotu na černém tělese, potvrďte tlačítkem SET. Po dosažení
teploty vyčkejte 5 minut na ustálení. IR teploměr umístěte do vzdálenosti 30 mm od
černého tělesa, vzdálenost změřte pravítkem. Při této vzdálenosti je velikost zorného pole IR
teploměru (poměr 6:1) 5 mm. Odečtěte teplotu černého tělesa pomocí IR teploměru. Po
skončení měření nastavte teplotu zpět na 30 °C a černé těleso nechte zapnuté – je třeba,
aby před vypnutím vychladlo.
Stanovení emisivity
Vyzařování tělesa obecně popisuje Planckův vyzařovací zákon - obr. 1 [3]. Popisuje
vztah mezi spektrální hustotou zářivého toku, teplotou tělesa a vlnovou délkou záření.
Hustotu zářivého toku dokonale černého tělesa získáme pomocí Stefan-Bolzmannova
zákona integrací spektrální hustoty zářivého toku dokonale černého tělesa dle Planckova
vyzařovacího zákona, a to přes celý rozsah vlnových délek a za konstantní teploty.
Hustota zářivého toku WB dokonale černého tělesa je [4]
WB    T 4
(1)
kde σ je Stefan-Boltzmannova konstanta (5,6697.10 W.m .K ) a T je teplota tělesa v
Kelvinech.
-8
-2
-4
Každé jiné těleso je popsáno bezrozměrným parametrem – emisivitou (poměrnou
zářivostí)
  W / WB
(2)
Emisivita je funkcí materiálu, typu povrchu a teploty. Pro černé těleso ε = 1.
Dokonalé černé těleso je idealizace. Reálné objekty neabsorbují veškerou dopadající
energii a opět jí celou nevyzařují. Chovají se tedy jako tělesa šedá s ε<1.
materiál
Al – nezoxidovaný
Fe - lesklé
Cu
Grafit, uhlí
Dokonale
černé
těleso
Emisivita
0,12 – 0,18
0,32 – 0,42
0,1 – 0,35
0,65 – 0,97
1
Aby bylo možné správné měření teploty s IR
teploměrem, je nutné znát emisivitu povrchu. Pokud
emisivita není známa, může dojít k velké chybě
měření. Příklady emisivit pro některé materiály jsou
uvedeny v tabulce.
Pro zjištění skutečné emisivity použijeme
kontaktní teploměr (termočlánek) pro zjištění
skutečné povrchové teploty a emisivitu povrchu
vypočítáme.
Použitý IR teploměr má pevně nastavenou emisivitu 0.95. Jeho údaj je proto
správný pro povrch s emisivitou 0,95. IR teploměr měří hustotu zářivého toku
WIR   0,95    T0,954
(3)
Kde T0,95 je teplota odečtená na IR teploměru pro emisivitu ε = 0,95.
Objekt ale ve skutečnosti vyzařuje zářivý tok s jinou hustotou zářivého toku závislou na
skutečné teplotě Tobj.
4
Wobj.   obj.    Tobj
.
(4)
Skutečnou teplotu Tobj změříme sondou pro měření povrchové teploty a skutečnou emisivitu
εobj vypočítáme podle [5]
 obj.  T
4
obj .
  0,95  T
4
0,95
  obj.   0,95 
4
T0,95
4
Tobj
.
(5)
Do rovnice je nutné dosazovat teploty v Kelvinech!
Závěr
V závěru uveďte přesnost měření teploty povrchovou sondou (podle manuálu
multimetru), diskutujte vliv emisivity na správné měření teploty IR teploměrem. Dále
v manuálu nalezněte udávanou přesnost IR teploměru. Vyhotovte kalibrační certifikát IR
teploměru.
Literatura
[1] Emissivity, online na <http://www.merriam-webster.com/dictionary/emissivity>,
přístup 11.3.2013
[2] Emissivity Coefficients of some common Materials, online na <
http://www.engineeringtoolbox.com/emissivity-coefficients-d_447.html>,
přístup
11.3.2013
[3] Planck's law, online na < https://en.wikipedia.org/wiki/Planck's_law>, přístup
11.3.2013
[4] Chandos, R. J., Chandos R.E. : Radiometric Properties of Isothermal Diffuse Wall
Cavity
Sources,
online
na
<
http://www.electrooptical.com/pdf/chandosemissivitypaper.pdf>, přístup 11.3.2013
[5] A Review of the Physics for Emissivity Correction of Infrared Temperature
Measurements, online na < http://www.apogeeinstruments.co.uk/content/SIemissivitycorrection.pdf>, přístup 11.3.2013
Bezkontaktní teploměry– IR teploměr a
termokamera
Úvod
Bezkontaktní teploměry mohou být použity pro měření teploty jinak
nepřístupných míst (s vysokou teplotou, s elektrickým napětím apod.). Pro správné měření
je třeba si uvědomit, že bezkontaktní teploměr neměří teplotu, ale hustotu zářivého
toku. Ta je úměrná nejen teplotě tělesa, kterou hledáme, ale i emisivitě, jak jsme si ukázali
v předchozí úloze. Dále ale IR teploměr měří nejenom vyzářené (emitované) záření tělesa ale
i další složky, jak je ukázáno na obr. 2. Další složky jsou záření okolí a odražené záření.
V případě transparentních těles se přidává složka procházejícího záření. Pro větší vzdálenosti
mezi tělesem a sensorem může být významná i absorpce v atmosféře. Cílem tohoto měření je
ukázat si základní zásady pro měření s IR teploměry. Stejná pravidla budou platit i pro
termokameru.
Obr. 2 – IR teploměr měří součet různých složek záření
Úkoly:
1. Pomocí IR teploměru s proměnnou emisivitou a kontaktní sondou zjistěte emisivitu
černého, bílého a stříbrného povrchu testovací desky.
2. Pomocí IR teploměru změřte rozložení teploty pro 2 různé konfigurace teplených
zdrojů desky (články 1,2 nebo 3). Na každé barvě testovací desky nastavte
zjištěnou emisivitu. Nakreslete 2D povrchový graf rozložení teplot pro obě
konfigurace.
3. Termokamerou zhotovte pro obě konfigurace obrázek rozložení teplot a přiložte
k vyhodnocení měření.
Použité přístroje:




Vyhřívaná deska s Peltierovými články
IR teploměr Fluke 576 + PC s programem IRGraph
Termokamera FLIR i50
Napájecí zdroj Diametral P230R51D
Postup měření
IR teploměr měří hustotu zářivého toku – součet emitovaného, odraženého,
procházejícího a záření okolí. Pro malé vzdálenosti tělesa a senzoru je možné zanedbat
absorpci v atmosféře.
Hustota zářivého toku je popsána Stefan-Bolzmannovým zákonem a pro správné
stanovení teploty je třeba znát emisivitu povrchu měřeného tělesa. Jeden ze způsobů jejího
stanovení byl ukázán v předchozí úloze.
Pokud má IR teploměr emisivitu nastavitelnou, je možné použít i další způsob, který si
zde ukážeme.
1] Změřte teplotu v daném místě kontaktním teploměrem. V našem případě
použijeme dotykovou sondu IR teploměru – termočlánek typu K.
2] V určeném místě zároveň měříme teplotu i bezkontaktním způsobem, tlačítky
upravíme nastavenou emisivitu tak, aby IR teploměr ukazoval stejnou změřenou teplotu
jako kontaktní sonda. Nastavenou emisivitu odečteme.
Je třeba si uvědomit, že IR teploměr neměří v jednom bodě. Měřená plocha je
kružnice, výrobce obvykle specifikuje poměr D:S tj. její průměr v určité vzdálenosti od
teploměru. Příklad specifikace je uvedený na obr. 3. Čím je objekt dále od IR teploměru, tím
je obvykle měřená plocha (zorné pole) větší. Neplatí to ale pro všechny IR teploměry, např.
pro IR teploměr Fluke 576 viz. obr. 5.
Obr. 3 – IR teploměr neměří bodově [2]
Obr. 4 – Správné použití IR teploměru [3]
Aby IR teploměr ukazoval správně, je nutné, aby měřené těleso vyplňovalo kompletně
zorné pole IR teploměru. Pro přesné měření se doporučuje, aby průměr zorného pole byl 2x
menší než průměr tělesa, pro účely kalibrace dokonce 3x menší [4] Pokud by zorné pole
nepokrývalo celé těleso, měřili bychom i záření pozadí a tím i špatnou teplotu.
Pro IR teploměr Fluke 576, použitý pro měření, platí, že nejmenší zorné pole je ve
vzdálenosti 1150mm. V této vzdálenosti je průměr zorného pole 19 mm.
Pro měření tedy nastavte vzdálenost IR teploměru a vyhřívané desky na
1150mm.
Pomocí IR teploměru měřte teplotu uprostřed každého čtverce vyhřívané desky.
Vyneste do 2D povrchového grafu, sejměte termokamerou obrázek desky.
Během
měření
měňte nastavenou
emisivitu na IR teploměru podle zjištěných
hodnot pro různé barvy desky. Vliv rozdílné
emisivity povrchů je patrný z obr. 6. Zde je
znázorněn objekt (zahradní brána) se stejnou
teplotou všech částí. Rozdíly „teplot“ jsou
způsobeny rozdílnou emisivitou povrchů –
nejteplejší se zdá spodní kovový povrch,
prostřední dřevo se zdá studenější, modrý je sníh.
Ve skutečnosti je ale teplota všech povrchů
stejná.
Pozor také na odrazy. Extrémní případ je
Obr. 5 – Závislost velikosti zorného pole na
vzdálenosti pro použitý IR teploměr [1]
ukázán na obr. 7. Zde je vidět odraz osoby
v zrcadle, neměří se tedy teplota povrchu zrcadla
ale odražené záření. Zejména na kovových lesklých površích způsobují odrazy problémy.
Obr. 6 – Vliv rozdílné emisivity povrchu
Obr. 7 – Vliv odrazů
Závěr
Zhodnoťte vliv emisivity různých povrchů na měření. Z manuálu IR teploměru si
zaznamenejte přesnost měření IR teploměrem i kontaktní sondou. V manuálu dále najděte
„dobu odezvy – response time“ a přepočítejte na časovou konstantu.
Literatura
[1] Fluke 576 Precision Infrared Thermometer – Users Manual, online na <
http://www.myflukestore.com/crm_uploads/fe_576_users_manual.pdf>,
přístup
11.3.2013
[2] $15
Infrared
Thermometer,
online
na
<
http://forums.anandtech.com/showthread.php?t=2049940>, přístup 11.3.2013
[3] Princip bezdotykového měření teploty, online na http://www.qtest.cz/bezdotykoveteplomery/bezdotykove-mereni-teploty.htm>, přístup 16.10.2013
[4] Liebmann, F.: Metrology 101 - Infrared Thermometer Calibration, online na <
http://www.tequipment.net/ProductImages/Fluke/4180_156/media/4180_156_doc_7.p
df>, přístup 11.3.2013
Emisivita
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
16.1.2014
1. Kalibrujte IR teploměr pro teploty 30, 50, 100 °C. Vypracujte kalibrační list.
2. Kontaktním teploměrem – termočlánkem – a IR teploměrem s pevně nastavenou
emisivitou 0,95 zjistěte emisivitu různých povrchů.
3. Vypočítejte absolutní a relativní chyby měření teplot pro povrchy s různou emisivitou.
Údaj termočlánku považujte pro výpočet za správnou hodnotu.
Je důležité pracovat v ustáleném stavu. IR teploměrem kontrolujte.
Al chladič - černě natřený - proud 3A
Al chladič - černě natřený - proud 5A
Peltier element - proud 0,5A
termočlánek (°C)
termočlánek (°C)
termočlánek (°C)
IR teploměr (°C)
IR teploměr (°C)
IR teploměr (°C)
emisivita (-)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
emisivita (-)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
emisivita (-)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
Al chladič - původní povrch - proud 3A
Al chladič - původní povrch - proud 5A
termočlánek (°C)
IR teploměr (°C)
termočlánek (°C)
IR teploměr (°C)
emisivita (-)
emisivita (-)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
Rezistor s chladičem - proud 2A
Lidská kůže
termočlánek (°C)
IR teploměr (°C)
emisivita (-)
termočlánek (°C)
IR teploměr (°C)
emisivita (-)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
absolutní chyba (°C)
relativní chyba (%)
Závěr:
ε obj . = ε 0,95 ⋅
4
T0,95
4
Tobj
.
Termoobrázek chladiče:
Použité přístroje:
V závěru uveďte přesnost měření teploty povrchovou sondou (podle manuálu multimetru), diskutujte vliv emisivity na správné měření teploty IR
teploměrem. Dále v manuálu nalezněte udávanou přesnost IR teploměru. Vyhotovte kalibrační certifikát IR teploměru.
strana 1/1
ČVUT v Praze
Fakulta strojní
Ústav přístrojové a řídicí techniky
Technická 4
166 07, Praha 6
Kalibrační certifikát
číslo certifikátu:
Typ přístroje:
Výrobce:
Popis:
Rozsah teplot:
Inventární číslo:
Datum kalibrace:
17.10.2013
Kalibrace platná do:
17.10.2014
Interval kalibrace:
1 rok
Nastavené a naměřené hodnoty
Nastavená hodnota Odečteno
absolutní chyba relativní chyba
°C
°C
°C
Výrobce:
Typ přístroje:
Specifikace vyrobce
%
40
80
Použité přístroje
Sériové číslo:
Popis:
Podmínky měření:
Teplota:
Vlhkost:
Tlak:
Vzdálenost IR
teploměru id
černého tělesa:
Kalibraci provedl:
Datum:
Kalibrováno
Bezkontaktní teploměry– IR teploměr a termokamera
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Pomocí IR teploměru s proměnnou emisivitou a kontaktní sondou zjistěte emisivitu černého, bílého a stříbrného
povrchu testovací desky.
2. Pomocí IR teploměru změřte rozložení teploty pro 2 různé konfigurace teplených zdrojů desky (články 1,2 nebo 3).
Na každé barvě testovací desky nastavte zjištěnou emisivitu. Nakreslete 2D povrchový graf rozložení teplot pro obě
konfigurace.
3. Termokamerou zhotovte pro obě konfigurace obrázek rozložení teplot a přiložte k vyhodnocení měření.
Je důležité pracovat v ustáleném stavu. IR teploměrem kontrolujte.
Rozložení teplot - konfigurace 1
1
Y/X
Emisitita:
2
3
4
5
6
7
8
černá
bílá
stříbrná
1
2
3
4
5
Rozložení teplot - konfigurace 2
1
Y/X
2
3
4
5
6
7
8
Použité přístroje:
1
2
3
4
5
Grafy:
umístěte grafy na zvláštní list
Závěr:
Zhodnoťte vliv emisivity různých povrchů na měření. Z manuálu IR teploměru si zaznamenejte přesnost
měření IR teploměrem i kontaktní sondou. V manuálu dále najděte „dobu odezvy – response time“ a
přepočítejte na časovou konstantu.
Bezkontaktní teploměry– IR teploměr a termokamera - grafy
Obrázek z termokamery:
Obrázek z termokamery:
Poloha – LVDT
Úvod
Diferenciální transformátor (LVDT - Linear Variable Differential Transformer) je snímač
polohy pracující na principu změny indukčnosti. Změna polohy jádra transformátoru způsobí změnu
vzájemné indukčnosti mezi primárním a sekundárními vinutími. Principiálně je výstupem napětí úměrné
poloze, průmyslový snímač použitý v této úloze obsahuje elektroniku, která převádí napětí ze snímače
na proudový výstup. Snímače s proudovým výstupem mají omezen maximální odpor, který lze do
smyčky zapojit. Ideální zátěž pro snímač s proudovým výstupem má odpor nula (ampérmetr),
maximální zátěžný odpor je dán dostupným napětím. Proudový výstup umožnuje nezkreslený přenos
signálu na relativně velké vzdálenosti. Vzdálenost je omezena právě maximálním připojitelným
odporem do smyčky.
Úkoly:
1. Změřte statickou charakteristiku
I = f(x) snímače LVDT pro
zátěžný odpor RZ = 0.
2. Pro konstantní polohu (x = 100
mm) zjistěte maximální odpor
Rz , kdy výstupní proud zůstane
ještě konstantní. Vypočítejte
citlivost snímače.
Obr. 1 – Princip LVDT
Použité přístroje:




Přípravek s LVDT Monitran MTN/IE(I)S-75, ±75 mm
Stejnosměrný ampérmetr
Odporová dekáda Rz
Stejnosměrný napájecí zdroj AUL 14 V
Popis měření
Průmyslový standard pro proudové smyčky předepisuje proud 0 – 20 mA nebo 4 – 20 mA.
Standard je popsán normou ANSI/ISA–50.00.01–1975 (R2002) [2] a má velmi široké průmyslové
použití. Výhodou je nezávislost signálu na délce vedení mezi snímačem a měřicím přístrojem.
Maximální vzdálenost je omezena maximálním odporem smyčky. Typické zapojení je ukázáno na
obrázku 2. Aby mohl vysílač (snímač) udržovat ve smyčce konstantní proud, který závisí pouze na
měřené veličině, reguluje napětí na svém výstupu. Při zvýšení odporu smyčky, např. při změně teploty,
přechodových odporech nebo při zvětšení délky smyčky nastaví vysílač vyšší napětí tak, aby byl
zachován proud. Omezením je velikost napájecího napětí snímače. Od určité hodnoty odporu již nelze
udržet konstantní hodnotu proudu. Norma definuje maximální odpor ve smyčce 600Ω.
Jako
vyhodnocovací
zařízení na straně přijímače pak
obvykle slouží odpor 250 Ω, na
kterém se měří napětí.
Další výhodou proudové
smyčky je podstatně větší
odolnost proti rušení ve srovnání
s napěťovým výstupem.
Závěr
Vypočítejte
maximální
možnou délku měděného vodiče
typu AWG 36 [1] připojeného
Obr. 2 – Typické zapojení proudové smyčky [3]
v proudové
smyčce
za
předpokladu, že odpor přijímače je 250 Ω a normou ANSI/ISA–50.00.01–1975 (R2002) [2] stanoveného
maximálního odporu ve smyčce 600Ω.
Diskutujte výhody a nevýhody napěťového a proudového signálu.
Literatura
[1] American wire gauge, online na < https://en.wikipedia.org/wiki/American_wire_gauge>, přístup
31.3.2013
[2] ANSI/ISA–50.00.01–1975 (R2002), Compatibility of Analog Signals for Electronic Industrial
Process Instruments, online na <http://www.isa.org>, přístup 31.3.2013
[3] Understanding 4-20 mA Current Loops, Application note, BAPI, rev. 10/05/06, online na <
http://www.bapihvac.com/CatalogPDFs/I_App_Notes/Understanding_Current_Loops.pdf>,
přístup 31.3.2013
Poloha – Odporový snímač polohy
Úvod
Odporové snímače polohy jsou jednoduché, robustní a spolehlivé. Mají napěťový
výstup, ideální odpor zátěže je nekonečno. Prakticky by měl být odpor zátěže co největší, je tedy
vhodné použít digitální voltmetr. Pokud se použije voltmetr s relativně malým vnitřním odporem, poruší
se linearita statické charakteristiky.
Úkoly:
1. Změřte statickou charakteristiku
snímače V2=f(x) analogovým a
digitálním voltmetrem.
2. Vypočítejte maximální chybu v
% pro K=1.2 a porovnejte
se změřenou hodnotou.
3. Vypočítejte hodnotu K tak, aby
chyba byla menší než 1 %.
Obr. 3 – Schéma zapojení
Použité přístroje:




Přípravek se snímačem polohy Vishay SFERNICE 115L 14E 502 W06017, 5 kΩ, 330 mm
Analogový voltmetr, rozsah 6 V, 1kΩ/V
Digitální multimeter, Ri = 10 MΩ
Stejnosměrný zdroj 5 V
Popis měření
Výstupní napětí snímač je možné vypočítat jako napěťový dělič
RL R2
RL  R2
RL R2
V2 
V  V
RL R2
R1 R2  R1 RL  R2 RL
 R1
RL  R2
R2  xR0
R1  R0  R2  R0  xR0  1  x  R0
(1)
K
RL
R0
(2)
Po dosazení a zjednodušení je výstupní napětí
V2  V
Kx
1  x  x  K
(3)
Relativní chyba je
1  x  x2
V2  x V
  % 
100  
100
V
1  x  x  K
(4)
Relativní chyba je nulová pro K -> . Relativní chyba je, jak plyne ze vztahu, vždy záporná. Napětí je
vždy menší než by odpovídalo K -> . Pro K ->  je závislost lineární.
Maximální relativní chyba je pro polohu x

 0 x  2/3
x
(5)
Závěr
Nalezněte, citujte a formou
tabulky
popište
alespoň
dva
průmyslové odporové snímače polohy.
Zpracujte formou tabulky, kde bude
rozsah, odpor, přesnost a cena.
Obr. 4 – Vliv K na statickou charakteristiku
Poloha – Opakovatelnost a přesnost
Úvod
Opakovatelnost vyjadřuje shodu výsledku měření při opakování experimentu za stejných
podmínek [4]. Podmínky opakovatelnosti jsou: stejný postup měření, stejný pozorovatel, stejné umístění
a opakování v krátkém časovém intervalu. Opakovatelnost se vyjadřuje kvantitativně charakteristikou
rozptylu.
Úkoly:
1. Zjistěte opakovatelnost nastavení
polohy osy x 3D tiskárny.
Opakovatelnost ověřte ve dvou
bodech 10 měřeními v každém bodě.
2. Vypočítejte průměr a směrodatnou
odchylku polohy v obou testovaných
bodech.
Použité přístroje:



3D tiskárna + PC
Odporový snímač polohy Vishay
SFERNICE 115L 14E 502 W06017, 5
kΩ, 330 mm
Digitální Multimeter Agilent 34461A,
6½ Digit
Obr. 5 – Opakovatelnost vs. přesnost
Postup měření
Na ose x 3D tiskárny je namontován odporový snímač polohy. Jeho odpor je vyhodnocován
multimetrem Agilent 34461A.
Ikonou na ploše spusťte ovládací program 3D tiskárny „3D COM Terminal“
Vyberte komunikační port COM4 a otevřete ho tlačítkem “Otevřít”
Zarovnejte osy tlačítkem “Zarovnat osy”
Počkejte, dokud není zarovnání dokončené
V okně“G-kód” zapište příkaz “G3 X1000” a odešlete tlačítkem “Odeslat”. Osa se začne
pohybovat do polohy 1000. Po dokončení pohybu odečtěte odpor snímače z multimetru.
6) V okně“G-kód” zapište příkaz “G3 X2000” a odešlete tlačítkem “Odeslat”. Osa se začne
pohybovat do polohy 2000. Po dokončení pohybu odečtěte odpor snímače z multimetru.
7) Kroky 5) – 6) opakujte celkem 10x
1)
2)
3)
4)
5)
Výběrový průměr:
x
1 n
 xi
n i 1
Výběrová směrodatná odchylka
s
1 n
2
 xi  x 

n  1 i 1
(6)
Závěr
Diskutujte, zda je osa x 3D tiskárny opakovatelná a přesná s ohledem na požadovanou přesnost
tisku 0,5 mm.
Literatura
[4] Guidelines for Evaluating and Expressing the Uncertainty of NIST Measurement Results,
Appendix D, online na < http://physics.nist.gov/Pubs/guidelines/appd.1.html>, přístup 9.11.2013
Poloha – LVDT
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte statickou charakteristiku I = f(x) snímače LVDT pro zátěžný odpor RZ = 0.
2. Pro konstantní polohu (x = 100 mm) zjistěte maximální odpor Rz , kdy výstupní
proud zůstane ještě konstantní. Vypočítejte citlivost snímače.
x [mm]
RZ=0 Ω
Citlivost:
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
I [mA]
Použité přístroje:
Grafy:
Závěr:
Vypočítejte maximální možnou délku měděného vodiče typu AWG 36 [1] připojeného v proudové smyčce za předpokladu, že
odpor přijímače je 250 Ω a normou ANSI/ISA–50.00.01–1975 (R2002) [2] stanoveného maximálního odporu ve smyčce 600Ω.
Diskutujte výhody a nevýhody napěťového a proudového signálu.
Poloha – Odporový snímač polohy
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte statickou charakteristiku snímače V2=f(x) analogovým a digitálním
voltmetrem.
2. Vypočítejte maximální chybu v % pro K=1.2 a porovnejte se
změřenou hodnotou.
Použité přístroje:
3. Vypočítejte hodnotu K tak, aby chyba byla menší než 1 %.
x [°]
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
V2[V] (digitální)
V2[V] (analogový)
Grafy:
Maximální chyba:
K pro chybu menší něž 1 %:
Závěr:
Nalezněte, citujte a formou tabulky popište alespoň dva průmyslové odporové snímače polohy. Zpracujte formou
tabulky, kde bude rozsah, odpor, přesnost a cena.
300
330
Poloha – Opakovatelnost a přesnost
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Zjistěte opakovatelnost nastavení polohy osy x 3D tiskárny. Opakovatelnost ověřte ve
dvou bodech 10 měřeními v každém bodě.
2. Vypočítejte průměr a směrodatnou odchylku polohy v obou testovaných bodech.
experiment
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X1000
X2000
Výběrový průměr:
X1000
X2000
Použité přístroje:
Výběrový směrodatná odchylka:
X1000
X2000
Závěr:
Diskutujte, zda je osa x 3D tiskárny opakovatelná a přesná s ohledem na požadovanou přesnost tisku 0,5 mm.
Poloha – resolver
Úvod
Resolver je snímač úhlového natočení. V rozsahu jedné otáčky se jedná o
absolutní snímač. Konstrukční provedení je podobné elektrickému motoru, typicky má jedno
rotorové a dvě statorové vinutí. Rotorové vinutí je napájené střídavým napětím s frekvencí
obvykle od 2 do 20 kHz. Dvě statorová vinutí jsou navzájem pootočená o 90° , indukuje se
v nich napětí závislé na poloze rotoru. Závislost napětí statoru na poloze je sinusová, pro
jednoznačné určení absolutní polohy v rozsahu 0 až 360° je nutné vyhodnocovat signál
z obou statorových vinutí.
Úkoly:
1. Změřte efektivní hodnotu
napětí obou statorových
vinutí
resolveru
v závislosti
na
úhlu
natočení rotoru resolveru
V1=f(α) , V2=g(α). Měřte
s krokem α 15° v rozsahu
jedné otáčky.
Použité přístroje:
Obr. 1 – Schéma zapojení


Přípravek s resolverem
Osciloskop s generátorem
Popis měření
Resolver je točivý elektrický stroj. Rotorové vinutí je napájeno střídavým napětím,
v našem případě s frekvencí 10 kHz.
Vgen  Vgen _ max  sin(t )
(1)
Přípravek je pro měření napájen přímo signálem z generátoru osciloskopu. V případě
průmyslového systému musí vyhodnocovací jednotka rotor střídavým signálem napájet a
vyhodnocovat signály statoru.
Změna vzájemné indukčnosti mezi rotorovým a statorovým vinutím je závislá na úhlu
natočení rotoru α. Závislost je sinusová. Obě statorové indukované napětí mají stejný průběh,
díky vzájemnému prostorovému natočení o 90° je i jejich napětí posunuté o 90°. V poloze,
kde je jedno statorové napětí maximální, je druhé nulové a naopak. Statorová napětí jsou
popsána rovnicemi
V1  V1_ max  sin(t )  sin( )
(2)
V2  V2 _ max  sin(t )  cos( )
(3)
Pro vyhodnocení úhlu natočení α v rozsahu celé otáčky je nutné měřit obě statorová
napětí. Závislost je navíc sinusová, obvykle vyžadujeme od snímačů lineární závislosti. To
znamená, že statorová signály je nutné zpracovat. Jednotka pro převod se nazývá resolverová
karta, „Resolver to digital (RD)“ převodník apod [1]. Nejčastěji se skládá ze dvou A/D
převodníků a mikroprocesorového systému, v jehož paměti je uložena tabulka změřených
hodnot závislosti napětí obou statorových vinutí na úhlu natočení rotoru. Výstup je pak buď
převeden zpět na analogový signál, nebo posílán dále přímo jako digitální informace o poloze.
Doporučený postup: pro nastavenou polohu rotoru α měřte na osciloskopu
současně obě statorová napětí. Měřte napětí špička-špička, přepočítejte na efektivní
hodnotu podle vztahu (platí pouze pro sinusový průběh)

VRMS  Vp  p / 2  2

(4)
Závěr
V závěru porovnejte resolver a selsyn. Najděte, popište a citujte alespoň jedno
průmyslové použití resolveru a RD převodníku. Zejména se zaměřte na frekvenci rotorového
napětí a rozlišení (počet rozlišitelných poloh na otáčku).
Literatura
[1] AD2S1220, Variable Resolution, 10-Bit to 16-Bit R/D Converter with Reference
Oscillator,
online
na
<
http://www.analog.com/static/importedfiles/data_sheets/AD2S1210.pdf>, přístup 7.4.2013
Rozměry – Ultrazvukový tloušťkoměr
Úvod
Základní součástí ultrazvukového je vysílač a přijímač ultrazvukových pulzů.
Pulzy se odrážejí o překážky (dálkoměr) nebo na rozhraní dvou materiálů (tloušťkoměr). Je
měřena doba mezi vysláním a příjmem ozvěny, která je úměrná vzdálenosti od překážky resp.
tloušťce materiálu. Ultrazvukové tloušťkoměry je možné použít i tam, kde by klasické měření
např. posuvným měřítkem nebylo možné, např. u uzavřených objektů. Podobný princip se
využívá i pro detekci poruch (prasklin) v materiálu.
Úkoly:
Obr. 2 – Princip ultrazvukového tloušťkoměru
1. Změřte tloušťku ocelových
destiček na vyznačených
místech.
Ověřte
mikrometrem.
2. Změřte tloušťku stěny
trubek s krokem 10 mm.
Vyneste
do
grafu
v polárních souřadnicích.
Použité přístroje:

Ultrazvukový tloušťkoměr DIO 570
Popis měření
Během celého měření je nutné zajistit dobrý kontakt mezi ultrazvukovou měřicí
sondou a předmětem = mazat tukem (např. INDULONA).
Změřte tloušťku destiček v 5 bodech
podle obrázku. Ve stejných místech ověřte
mikrometrem.
Při měření tloušťky stěny trubek
umísťujte sondu kolmo k povrchu.
Po skončení měření sondu
opatrně očistěte.
Obr. 3 – Místa pro měření tloušťky desek
Ukázka: Měření rozměrů místnosti ultrazvukovým a laserovým dálkoměrem.
Závěr
Diskutujte chyby při měření tloušťky stěny trubek a navrhněte jejich potlačení.
Porovnejte přesnost měření tloušťky mikrometrem a ultrazvukovým tloušťkoměrem, totéž u
měření rozměrů místnosti ultrazvukem a laserem. Nalezněte, popište a citujte alespoň jeden
ultrazvukový a laserový dálkoměr, formou tabulky shrňte rozsah, přesnost, měřicí úhel, cenu.
3D scanner
Úvod
3D scanner se používá pro vytvoření 3D modelů reálných objektů. Jeho princip
si ukážeme na jednoduchém zařízení. Lze ho jednoduše zkonstruovat z kamery, projektoru
laserové čáry a otočného stolku. Objekt, který má být změřen, je umístěn na otočný stolek.
Projektor promítá obraz laserové čáry na objekt, kamera snímá tvar čáry. Současně je objekt
rotován. Ze známého úhlu mezi projektorem laserové čáry a kamerou je vypočítána
vzdálenost bodu od kamery a je možné rekonstruovat tvar celého objektu.
Úkoly:
1. Naskenujte
polystyrenové hlavy.
model
Použité přístroje:



Obr. 4 – Princip 3D scanneru [2]
Rotační
stolek s objektem
(polystyrenová hlava)
Kamera + PC
Laserová vodováha
Princip
Kamera snímá obrázek v rovině
obrazu x. Úhel Θ mezi osou laserové čáry a osou
obrazu kamery je známý. Vzdálenost od osy rotace r
lze vypočítat podle rovnice
r  x / sin()
(5)
Kde x je poloha bodu laserové čáry.
Tento výpočet se opakuje pro všechny body
laserové čáry v obraze.
Postup
1) Spusťte program“3DScanner Gui”. Spuštění
vzhledem k velikosti programu chvíli trvá.
2) Tlačítkem
“Configure
webcam”
nakonfigurujte kameru. Vyberte zařízení
winvideo,
device
ID
1,
formát
“YUV2_640x480”
3) Spusťte náhled tlačítkem “Start preview”
4) Zapněte laserovou vodováhu
5) V závislosti
na
aktuálních
světelných
podmínkách v laboratoři nastavte hladinu
prahu pro detekci čáry posuvníkem line
Obr. 5 – Princip 3D scanneru, obrázek
detection threshold. Cílem je získat jasný
hlavy z [5]
obraz čáry pouze na objektu po stisku tlačítka
“Capture”
6) Zapněte napájecí zdroj otočného stolku a
změnou napětí nastavte otáčky na 1 otáčku/min (napětí cca 4V)
7) Spusťte proces skenování tlačítkem “Timer ON”. 3D obraz je vytvořený ze 120
snímků snímaných po 0,5s. Až budete s výsledkem spokojeni, zastavte snímání
tlačítkem “Timer OFF” a 3D obrázek uložte.
Obr. 6 – Uživatelské rozhraní
Závěr
V závěru diskutujte vliv barvy objektu na vyhodnocení, diskutujte rozdíly mezi CCD a
PSD. Odhadněte přesnost tohoto jednoduchého scanneru.
Literatura
[2] 3D
Scanning
Basics,
online
na
<
http://www.etc.cmu.edu/projects/plasticofantastico/?p=295>, přístup 7.7.2013
[3] Polhemus
FastSCAN
3D
Laser
Scanner,
online
na
<
http://www.youtube.com/watch?v=SyzgBycPxyw>, přístup 7.4.2013
[4] Make a 3D Laser Scanner, online na < http://www.youtube.com/watch?v=SPywgDBjM1Y>,
přístup 7.4.2013
[5] Human Head Modeling – 3DS Max, online an < http://www.tutorius.net/2010/03/humanhead-modeling-3ds-max/comment-page-1/>, přístup 7.4.2013
Poloha – resolver
Vypracoval:
Datum:
Úkol:
1. Změřte efektivní hodnotu napětí obou statorových vinutí resolveru v závislosti na
úhlu natočení rotoru resolveru V1=f(α) , V2=g(α). Měřte s krokem α 15° v rozsahu
jedné otáčky.
α [°] V1 p-p [V]
0
15
30
45
60
75
90
105
120
V2 p-p [V]
V1 RMS [V] V2 RMS [V]
(
VRMS = V p − p / 2 ⋅ 2
)
Použité přístroje:
Grafy:
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
360
Závěr:
V závěru porovnejte resolver a selsyn. Najděte, popište a
citujte alespoň jedno průmyslové použití resolveru a RD
převodníku. Zejména se zaměřte na frekvenci rotorového
napětí a rozlišení (počet rozlišitelných poloh na otáčku).
Rozměry – Ultrazvukový tloušťkoměr
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte tloušťku ocelových destiček na vyznačených místech. Ověřte mikrometrem.
2. Změřte tloušťku stěny trubek s krokem 10 mm. Vyneste do grafu v polárních
souřadnicích.
ocelová destička 1
bod
1
Použité přístroje:
Grafy:
2
3
4
5
2
3
4
5
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
ultrazvuk (mm)
mikrometr (mm)
ocelová destička 2
bod
1
ultrazvuk (mm)
mikrometr (mm)
trubka 1 - tloušťka stěny
bod
1
2
ultrazvuk (mm)
trubka 2 - tloušťka stěny
bod
ultrazvuk (mm)
1
2
15
uzavřený profil - tloušťka stěny :
Závěr
Diskutujte chyby při měření tloušťky stěny trubek a navrhněte jejich potlačení. Porovnejte přesnost měření tloušťky mikrometrem a
ultrazvukovým tloušťkoměrem, totéž u měření rozměrů místnosti ultrazvukem a laserem. Nalezněte, popište a citujte alespoň jeden
ultrazvukový a laserový dálkoměr, formou tabulky shrňte rozsah, přesnost, měřicí úhel, cenu.
3D scanner
Úkol:
Vypracoval:
Datum:
1. Naskenujte model polystyrenové hlavy
3D obrázek:
Odhad přesnosti:
Závěr:
V závěru diskutujte vliv barvy objektu na vyhodnocení, diskutujte rozdíly mezi CCD a PSD. Odhadněte
přesnost tohoto jednoduchého scanneru.
Tachodynamo
Úvod
Tachodynamo je elektrický točivý stroj konstrukčně podobný stejnosměrnému
motoru/generátoru. Jeho hlavní součástí jsou permanentní magnety, cívky, komutátor a
kartáče. Rotor se mechanicky spojí s částí, jejíž rychlost má být měřena. Při otáčení rotoru se
v cívkách indukuje střídavé napětí. To je přes komutátor a kartáče vyvedeno, a protože
komutátor působí jako mechanický usměrňovač, je napětí převedeno na stejnosměrné. Kvalita
usměrnění je omezena počtem lamel komutátoru. Tím je omezena i přesnost měření. Výstupní
stejnosměrné napětí tachodynama je úměrné otáčkám, na tachodynamu je udána jeho
konstanta. Změřené napětí závisí také na připojené zátěži. Aby bylo měření přesné, je nutné
tachodynamo zatěžovat předepsanou zátěží. Pokud by byl odebíraný proud větší než
jmenovitý, došlo by k poklesu napětí a přestože by statická charakteristika zůstala lineární,
měření by bylo zatíženo chybou.
Úkoly:
1. Změřte statickou
charakteristiku
nezatíženého a
zatíženého
tachodynama. RL = 25
kΩ. Pro oba případy
vypočtete citlivost.
Obr. 1 – Schéma zapojení
Použité přístroje:




Přípravek se stejnosměrným motorem, tachodynamo 80V/1000 RPM, optický snímač
rychlosti
Napájecí zdroj Manson ED-613
Voltmetr UNI-T (rozsah 1000 V dc)
Čítač TR-525B/D009
Postup měření
Změnou napětí napájecího zdroje měníme otáčky stejnosměrného motoru. Otáčky
odečítáme na čítači, který opticky snímá průchod zubů. Protože zubů je 60, je údaj na čítači
přímo otáčky v otáčkách/min. Výstupní napětí tachodynama měříme digitálním voltmetrem.
Měření opakujte 2x – jednou bez připojeného zátěžného odporu 24 kΩ, podruhé s ním.
Vypočítejte citlivosti pro oba případy.
Závěr
Diskutujte, co se stane s napětím při zatížení výstupu tachodynama. Diskutujte, co
limituje přesnost měření. Nalezněte, popište a citujte alespoň jedno průmyslové tachodynamu.
Zpracujte do tabulky, kde bude rozsah, přesnost, linearita, cena.
Tachogenerátor
Úvod
Tachogenerátor je střídavý elektrický stroj. Jeho výstupní napětí a frekvence je
úměrná otáčkám. Obě veličiny mohou být použity pro měření otáček.
Úkoly:
1. Změřte
amplitudu
a
frekvenci
výstupního
napětí v závislosti na
otáčkách.
Použité přístroje:

Obr. 2 – Uspořádání měření





Napájecí zdroj Diametral
P230R51D
Voltmetr UNI-T
Osciloskop GW INSTEK
GOS-620FG
Čítač Goldstar FC-2015
Tachometr DT-2236
Přípravek s tachogenerátorem a stejnosměrným motorem
Postup měření
Změnou napájení regulovatelného zdroje měníme otáčky motoru. Napětí nastavujte na
regulovatelné části zdroje, napětí buzení neměňte! Správnou rychlost odečítejte optickým
tachometrem. Na osciloskopu odečítejte amplitudu výstupního napětí, na čítači frekvenci.
Měřte v rozsahu otáček 0 až 5000 min-1.
Závěr
Diskutujte linearitu napětí a frekvence, určete počet pólových dvojic tachogenerátoru.
Srovnejte výsledky měření napětí na osciloskopu a na voltmetru. Vysvětlete, proč voltmetr
vzhledem ke tvaru napětí neměří správně.
IRC, Hallův snímač, stroboskop
Úvod
Inkrementální snímač (IRC) je přesný optický snímač. Dosahuje rozlišení až
několik tisíc pulsů na jednu otáčku. Jedná se o relativní snímač. Hallův snímač je založen na
detekci rozdílného magnetického toku při průchodu feromagnetické značky nebo zubové
mezery pod snímačem. Pro tento druh snímače je důležité správné nastavení velikosti mezery
mezi snímačem a detekovaným objektem. Snímač neměří správně, pokud velikost mezery
není správně nastavená.
Úkoly:
1. Pro otáčky 2000 min-1
zaznamenejte
signál
z osciloskopu – kanály 1
a 2 – snímače IRC pro
oba směry otáčení.
2. Navrhněte algoritmus pro
rozpoznání
směru
otáčení.
3. Změřte
frekvenci
výstupního
signálu
Hallova
snímače
pro
Obr. 3 – Uspořádání měření
různé
vzdálenosti
snímače od feromagnetického disku. Zjistěte, pro jaké vzdálenosti snímač měří
správně.
Použité přístroje:







Napájecí zdroj Manson EP-613
Voltmetr UNI-T
4 kanálový osciloskop GW INSTEK GDS-2104
Multimetr Agilent 34461A (použitý jako čítač)
Stroboscop TR5555
Přípravek se stejnosměrným motorem + IRC + Hallův símač
posuvka
Postup měření
Změnou napětí napájecího zdroje nastavte otáčky stejnosměrného motoru na 2000 min-1. Pro
přibližné nastavení použijte tachodynamo na přípravku, konstanta 2V/1000 min-1.
Pro přesné nastavení otáček 2000 min-1 použijte stroboskop.
1. IRC
Na kanálech 1 a 2 zobrazte signály IRC, zaznamenejte tvar. Poté změňte směr otáčení
stejnosměrného motoru a opět zaznamenejte. Navrhněte algoritmus pro stanovení směru
otáčení motoru ze signálů 1 a 2.
2. Hallův snímač
Synchronizujte osciloskop od kanálu 3 (tlačítkem TRIG a menu na obrazovce). Zobrazte
signál Hallova snímače. Měňte vzdálenost Hallova snímače od feromagnetického disku se
značkami. Čítačem měřte frekvenci a osciloskopem kontrolujte, zda nedochází k vynechávání
pulzů.
!!!Při změně vzdálenosti snímače ZASTAVTE MOTOR!!!
Závěr
Nalezněte, popište a citujte alespoň jeden průmyslový Hallův snímač otáček. Popište,
v jaké aplikaci se používá a srovnejte jeho vlastnosti s induktančním snímačem.
Akcelerometr
Úvod
Více osý MEMS akcelerometr (Micro Electro Mechanical Systém) je dnes
běžnou součástí celé řady zařízení. Slouží např. pro určení orientace obrazovky mobilního
telefonu, pro spuštění airbagu při havárii atd. Většina akcelerometrů snímá zrychlení na
kapacitním principu a využívá účinky setrvačné síly na hmotu. Síla způsobí pohyb hmoty,
který je měřen.
Úkoly:
1. Nastavte 5 různých úhlů
plošiny s akcelerometrem.
Zaznamenejte zrychlení ve
všech 3 osách, přepočítejte
na úhel naklonění plošiny.
Obr. 4 – Princip kapacitního akcelerometru [1]
Použité přístroje:




Vývojová deska XTRINSICSENSORS-EVK na dvouose
naklápěné plošině
Arduino UNO + serva
PC s programem Hyperterminál
Napájecí zdroj 5 V
Postup měření
1) Zapněte PC, ikonou na ploše
spusťte program Hyperterminál.
Obr. 5 – Orientace os akcelerometru
V menu Soubor -> Otevřít otevřete
profil „Akcelerometr“ (rychlost je 115200 bps). Ikonou „Zavolat“ otevřete sériový
port
2) Zapněte napájecí zdroj 5 V. Stiskněte na desce tlačítko reset, v okně Hyperterminálu
se vypíše startovací text.
3) V okně Hyperterminálu zadejte příkaz „S2“. Odešlete klávesou ENTER. V okně se
začne vypisovat zrychlení ze všech os akcelerometru.
4) Druhá deska – Arduino – ovládá serva. Šroubovákem nastavujte trimry do různých
poloh, tím se bude měnit náklon desky v obou osách. Nastavte 5 různých poloh a
zaznamenejte zrychlení ve všech 3 osách
5) Odvoďte vzorce pro přepočet zrychlení na náklon plošiny – viz. obrázky 5 až 7
6) Vypočítejte náklon plošiny v obou osách pro všech 5 nastavených poloh
Obr. 6 – Plošina rovně
Obr. 7 – Náklon v rovině XZ
Obr. 8 – Náklon v rovině YZ
Obr. 9 – Akcelerometr pod mikroskopem [2]
Závěr
Diskutujte, proč je pro kapacitní snímání použit diferenciální snímač a v jaké aplikaci
je možné využít akcelerometr pro určení naklopení, jako je v této úloze.
Literatura
[1] Rob O'Reilly, Kieran Harney, Analog Devices Inc., Alex Khenkin Sensors, Sonic
Nirvana: MEMS Accelerometers as Acoustic Pickups in Musical Instruments, online
na < http://www.sensorsmag.com/sensors/acceleration-vibration/sonic-nirvana-memsaccelerometers-acoustic-pickups-musical-i-5852>, přístup 29.11.2013
[2] Tom Lecklider, Measuring Motion, online na <
http://www.evaluationengineering.com/articles/200609/measuring-motion.php >,
přístup 29.11.2013
Tachodynamo
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte statickou charakteristiku nezatíženého a zatíženého tachodynama. RL = 25 kΩ. Pro oba případy
vypočtete citlivost.
Grafy:
otáčky (RPM) V (V) - nezatíženo
V (V) - zátěž 24k
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Použité přístroje:
Závěr:
Diskutujte, co se stane s napětím při zatížení výstupu
tachodynama. Diskutujte, co limituje přesnost měření.
Nalezněte, popište a citujte alespoň jedno průmyslové
tachodynamu. Zpracujte do tabulky, kde bude rozsah,
přesnost, linearita, cena.
Tachogenerátor
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte amplitudu a frekvenci výstupního napětí v závislosti na otáčkách.
Grafy:
otáčky (RPM)
V (V)
f (Hz)
0
1000
2000
3000
4000
5000
Použité přístroje:
Závěr:
Diskutujte linearitu napětí a frekvence, určete počet pólových dvojic tachogenerátoru. Srovnejte výsledky měření
napětí na osciloskopu a na voltmetru. Vysvětlete, proč voltmetr vzhledem ke tvaru napětí neměří správně.
IRC, Hallův snímač, stroboskop
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Pro otáčky 2000 min-1 zaznamenejte signál z osciloskopu – kanály 1 a 2 – snímače IRC pro oba směry otáčení.
2. Navrhněte algoritmus pro rozpoznání směru otáčení.
3. Změřte frekvenci výstupního signálu Hallova snímače pro různé vzdálenosti snímače od feromagnetického disku. Zjistěte,
IRC signál - otáčky 2000 - vlevo:
IRC signál - otáčky 2000 RPM - vpravo:
Hallův snímač:
Použité přístroje:
vzdálenost
snímač - disk
(mm)
1,0
1,4
1,8
2,0
2,5
3,0
Závěr:
frekvence(Hz)
správná funkce (ano/ne)
Nalezněte, popište a citujte alespoň jeden průmyslový Hallův snímač otáček. Popište, v jaké aplikaci se používá a srovnejte jeho vlastnosti s
induktančním snímačem.
Akcelerometr
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Nastavte 5 různých úhlů plošiny s akcelerometrem. Zaznamenejte zrychlení ve všech 3 osách,
přepočítejte na úhel naklonění plošiny.
poloha
1
2
3
4
5
zrychlení v ose X: zrychlení v ose
(mg)
Y: (mg)
zrychlení v ose
Z: (mg)
náklon
náklon
plošiny α (°) plošiny β (°)
Použité přístroje:
Závěr:
Diskutujte, proč je pro kapacitní snímání použit diferenciální snímač a v jaké aplikaci je možné využít
akcelerometr pro určení naklopení, jako je v této úloze.
Síla – konstanta tenzometru
Úvod
Jedním ze základních veličin pro strojního inženýra je síla a krouticí moment.
Pro jejich měření používáme tenzometry. Síla/krouticí moment se převádějí na měření
deformace. Existují dva druhy – kovové a polovodičové. Kovové je možné dále rozdělit na
drátkové a fóliové. Kovové tenzometry mají menší citlivost, ale jejich závislost na měřené
deformaci je lineární. Polovodičové tenzometry mají citlivost podstatně větší, ale jejich
závislost na měřené deformaci je nelineární. V našich úlohách budeme používat pouze
tenzometry kovové. Protože elektrický odpor tenzometru se mění s deformací jenom velice
nepatrně, musíme tenzometry zapojovat do můstků.
Úkoly:
1. Změřte konstantu tenzometru K.
Měření opakujte 3x, vypočítejte
průměrnou konstantu tenzometru.
2. Změřte závislost průhybu nosníku
y = f (G) a výstupního napětí
můstku V =g (G) na síle.
3. Vyzkoušejte závislost na teplotě –
jen jako poslední ukázku.
Obr. 1 – Tenzometrický můstek
Použité přístroje:





Přípravek s nosníkem + tenzometry – zapojeno jako ¼ můstek
Měřicí systém geometrických veličin INTRONIX – NX 3030 + snímač polohy
(LVDT-sonda ± 0,5 mm – přesnost 1 %),
Měřicí zesilovač SCOUT 55 + tenzometrický ¼ můstek včetně kompenzačního
tenzometru RK = RM = 120 Ω
6 ks závaží (každé 0,63 kg ± 1%)
Odporová dekáda Rc = 567 k Ω + R, kde R … 0-100 kΩ, (1%).
Postup měření – konstanta tenzometru
Kovové tenzometry mění svůj elektrický odpor s poměrným prodloužením ε = Δl/l –
to je závislé na síle/krouticím momentu. Základní hodnota odporu tenzometru je obvykle 120
Ω. Vyhodnocujeme změnu odporu v závislosti na poměrném prodloužení a tedy
R
l
K
R
l
(1)
kde K je konstanta tenzometru. Také se nazývá
deformační citlivost a je to hlavní parametr tenzometru.
Schéma experimentu je na obr. 2. Přípravek je uspořádaný tak, aby vyvíjel konstantní
ohybový moment M0 mezi podpěrami. Poměrné prodloužení krajních vláken nosníku je
l M 0
4 yh

 2
l
W0 E
r
r jsou rozměry nosníku.
(2) kde y je průhyb nosníku, E je modul pružnosti v tahu a h, b,
Rovnice (2) je platná za předpokladu
h 2b
W0 
, (r >>y)
6
1 M 0r 2
y
EJ 8
h3b
J
12
(3)
(4)
(5)
Paralelně k měřicímu tenzometru
připojujeme rezistor Rc – viz. obr. 1.
Změna odporu, kterou zaznamenáme
je ΔR (paralelní spojení dvou odporů)
Obr. 2 – Měření průhybu nosníku
2
RR
R0
R  R0  c 0 
Rc  R0 Rc  R0
(6)
Protože hodnotu odporu Rc známe (nastavíme na dekádě), dosazením do (1) vypočítáme
konstantu tenzometru K jako
R0
r2
K
Rc  R0 4 yh
kde R0 = 120 Ω
(7)
Postup je následující (opakujte 3x):
1) Vložte známou zátěž – všech 6 závaží = 6x 0,63 kg, změřte průhyb (INTRONIX
– NX 3030) a výstupní napětí můstku (SCOUT 55). Původní nenulovou hodnotu
průhybu bez závaží berte jako referenční hodnotu, od naměřeného průhybu pro
všechna závaží jí odečtěte.
2) Sejměte závaží, připojte dekádu a nastavením odporu nastavte stejné napětí
jako předtím se všemi závažími. Odečtěte nastavený odpor Rc.
Postup měření – závislost průhybu a napětí můstku na síle
Postupně přidávejte po jedno závaží, měřte průhyb a výstupní napětí můstku. Poté opět
závaží po jednom snímejte a měřte totéž. Zjistěte, zda má měřicí systém hysterezi.
Závěr
Vypočítejte citlivost pro průhybu y = f (G) a výstupního napětí můstku V =g (G)
v závislosti na síle G. Zhodnoťte vliv teploty na měření a důležitost teplotní kompenzace.
Síla – ¼ a ½ můstek
Úvod
¼ můstky používají jeden snímač pro měření. Pro zvýšení citlivosti (2x) lze
použít ½ můstek. Jak bylo ukázáno v předchozí úloze, tenzometr je velice citlivý na změny
teploty. Ty je třeba vždy kompenzovat. Kompenzace se provádí stejným tenzometrem, který
má stejnou teplotu, který ale není namáhaný měřenou silou. Pro ½ můstek (2 snímače) je
třeba použít další 2 tenzometry pro kompenzaci teploty.
Úkoly:
Obr. 3 – ¼ a ½ můstek s kompenzací teploty
1. Změřte závislost výstupního
napětí ¼ a ½ můstku
v závislosti
na
průhybu.
Vypočítejte citlivosti.
2. Porovnejte citlivosti v I. a II.
Kvadrantu.
Měřenou
charakteristiku
proložte
přímkou metodou nejmenších
čtverců.
Použité přístroje:



2x přípravek s tenzometrickým ½ můstkem, R0 = 120Ω ± 0,35 ‰, K = 2,08 ± 1%, typ
10/120 LY 11 pro ocel
Měřicí zesilovač SPIDER (třída přesnosti 0,1)
PC s programem pro měřicí zesilovač SPIDER
Postup měření
Podmínka rovnováhy můstku je
R1  R4  R2  R3
(8)
Pokud je můstek vyvážený je výstupní napětí Uv = 0


¼ můstek má 1 měřicí + 1 kompenzační tenzometr v sousední větvi
½ můstek má 2 měřicí + 2 kompenzační tenzometry
Teoreticky má ½ můstek dvojnásobnou citlivost oproti ¼ můstku.
Kompenzační tenzometry je nutné umístit tak, aby měly stejnou teplotu jako měřicí
tenzometry, ale zároveň nebyly ovlivněny měřenou veličinou tj.

Plný můstek má 4 měřicí tenzometry. Dva jsou namáhány na tah, dva na tlak.
Automaticky kompenzuje změny teploty a má teoreticky 4x větší citlivost něž ¼
můstek.
Jednotka SPIDER má přípravky připojené ke kanálům 4 a 5.


Kanál 4 = ½ můstek (ve skutečnosti zapojené jako plný můstek, úloha používá ale
pouze 2 tenzometry), jméno konfigurace v programu TEN55
Kanál 5 = ¼ můstek (ve skutečnosti zapojené jako plný můstek, úloha používá ale
pouze tenzometr), jméno konfigurace v programu TEN55
Postup je následující:
Mikrometrem měňte průhyb nosníku s krokem 1 mm v rozsahu – 5 mm až + 5 mm a
měřte výstupní napětí můstků.
Pokud se pro průhyb 0 zobrazí nenulová hodnota napětí, použijte tlačítku RESET v programu.
Nenastavujte průhyb nosníku rovnou mikrometrem. Mikrometr není pohybový
šroub. Nosník jemně prohněte tepelně nevodivým materiálem (tužka, guma,…), nastavte
požadovanou vzdálenost na mikrometru a nosník uvolněte.
Závěr
Porovnejte citlivosti ¼ a ½ můstku, porovnejte citlivosti v I. a III kvadrantu.
Krouticí moment
Úvod
Tenzometry je možné použít i pro měření krouticího momentu. Tenzometry
jsou umístěny pod úhlem 45° vůči směru osy hřídele. Nejobvyklejší je vzhledem ke
kompenzaci změn teploty plný můstek.
Úkoly:
Obr. 4 – Měření krouticího momentu
1. Zkalibrujte snímač momentu
–
změřte
závislost
výstupního napětí můstku na
krouticím momentu. Sílu na
rameni použijte v rozsahu m
= (0 – 1000) g.
2. Brzdou brzděte motor pro 3
různé hodnoty momentu,
pomocí kalibrační křivky
určete, o jaký moment se
jedná.
Použité přístroje:



Přípravek se stěračovým motorem, tenzometrickým můstkem a brzdou
Napájecí zdroj Diametral P230R51D
Digital voltmetr Agilent 34461A
Postup měření
Kalibrace
Zkontrolujte, aby stěračový motor byl ODPOJENÝ od zdroje 12 V
Našroubujte závitovou tyč – rameno známé délky
Zapněte napájecí zdroj a voltmetr
Zavěšováním závaží na rameno známé délky měníte moment. Z hmotnosti závaží a
délky ramena vypočítejte krouticí moment a změřte závislost výstupního napětí
můstku na krouticím momentu.
5) ODŠROUBUJTE závitovou tyč
1)
2)
3)
4)
Krouticí moment
1) ZKONTROLUJTE JESTLI JE ZÁVITOVÁ TYČ VYŠROUBOVÁ
2) Připojte motor ke zdroji 12 V, hřídel se začne otáčet
3) Utahováním křídlové matice na brzdě brzdíte motor. Nastavte tři různé hodnoty
krouticího momentu, pomocí kalibrační křivky zjistěte jeho velikost.
Závěr
Diskutujte výhody/nevýhody snímače momentu s kroužky a kartáči. Nalezněte,
popište a citujte jeden průmyslový snímač momentu pro netočivé části a jeden pro točivé části
(hřídele). Zpracujte do tabulky, včetně ceny.
Síla – konstanta tenzometru
Vypracoval
Datum:
Úkoly:
1.Změřte konstantu tenzometru K. Měření opakujte 3x, vypočítejte průměrnou konstantu
tenzometru.
2. Změřte závislost průhybu nosníku y = f (G) a výstupního napětí můstku V =g (G) na síle.
3. Vyzkoušejte závislost na teplotě – jen jako poslední ukázku.
Konstanta tenzometru
No.
1
2
FU
zatížení [
N]
y
průhyb
[mm]
K[-]
RC = R +
567 kW
Kawg [ - ]
Citlivosti:
∆V
=
∆G
cF =
3
R0
r2
K =
Rc + R0 4 yh
cy =
∆y
=
∆G
0,001227 (V/N)
(mm/N)
0,0056632
závislost průhybu nosníku y = f (G) a výstupního napětí můstku V =g (G) na síle
výstupní napětí V [V]
Počet použitých
závaží 0,63 kg
y
průhyb
[mm]
průměr
Síla G (N)
↑
zatěžování
↓
odlehčování
průměr
↑
zatěžování
↓
odlehčování
0
1
2
3
4
5
6
Závěr:
Vypočítejte citlivost pro průhybu y = f (G) a výstupního napětí můstku V =g (G) v závislosti na
síle G. Zhodnoťte vliv teploty na měření a důležitost teplotní kompenzace.
Grafy:
grafy na zvláštní list
Síla - konstanta tenzometru - grafy:
Síla - 1/4 a 1/2 můstek
Vypracoval
Datum:
########
Úkoly:
1. Změřte závislost výstupního napětí ¼ a ½ můstku v závislosti na
průhybu. Vypočítejte citlivosti.
2. Porovnejte citlivosti v I. a II. Kvadrantu. Měřenou charakteristiku proložte
přímkou metodou nejmenších čtverců.
y průhyb [mm]
V [V]
¼ - můstek
½- můstek
Citlivosti:
-4
I. Kvadrant
∆V
c1 / 4 =
=
∆y
c1 / 2 =
Grafy:
-5
∆V
=
∆y
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
III. Kvadrant
(V/mm)
c1 / 4 =
∆V
=
∆y
(V/mm)
(V/mm)
c1 / 2 =
∆V
=
∆y
(V/mm)
grafy na zvláštní list
Závěr:
Porovnejte citlivosti ¼ a ½ můstku, porovnejte citlivosti v I. a III kvadrantu.
Síla - 1/4 a 1/2 můstek - grafy
Krouticí moment
Úkoly:
Vypracoval
Datum:
21.10.2013
1.Zkalibrujte snímač momentu – změřte závislost výstupního napětí můstku na krouticím
momentu. Sílu na rameni použijte v rozsahu m = (0 – 1000) g.
2. Brzdou brzděte motor pro 3 různé hodnoty momentu, pomocí kalibrační křivky určete, o
jaký moment se jedná.
Kalibrace
závaží
m (g)
0
200
Síla
(N)
Grafy:
rameno
(mm): 150
Moment Napětí
T (Nm) V (mV)
400
600
800
1000
brždění
měření
napětí
(-)
V (mV)
Moment
T (Nm)
1
2
3
Závěr:
Diskutujte výhody/nevýhody snímače momentu s kroužky a kartáči. Nalezněte, popište a citujte
jeden průmyslový snímač momentu pro netočivé části a jeden pro točivé části (hřídele).
Zpracujte do tabulky, včetně ceny.
Tlak - kalibrace
Úvod
Při primární kalibraci jsou porovnávány hodnoty dvou přístrojů – kalibračního
a kalibrovaného. Kalibrační přístroj využívá definičního principu měřené veličiny. V případě
tlaku je to síla na jednotku plochy nebo ekvivalent – hydrostatický tlak. Údaj kalibračního
přístroje je považován za „správný“, zjištěné odchylky mezi kalibračním a kalibrovaným
přístrojem jsou přičítány/odečítány k údaji kalibrovaného přístroje.
Úkoly:
1. Nakreslete blokový diagram měření
2. Kalibrujte
deformační
membránový
manometr v 11 bodech rozsahu, včetně
nulové a maximální hodnoty tlaku 100 kPa.
3. Nakreslete graf odchylek. Graf se
neinterpoluje.
Použité přístroje:

Kalibrovaný manometr = deformační
manometr s tenzometrickým snímačem,
třída přesnosti = 0,5
 Nádobkový kapalinový rtuťový tlakoměr
Obr. 1 – Membránový manometr
 Kontrolní
deformační
tlakoměr
s Bourbonovou trubicí včetně ventilu k nastavení tlaku, třída přesnosti = 0,6
Popis měření
Mnoho průmyslových systémů používá deformační tlakoměry. Měřený tlak je
převeden na deformaci membrány, vlnovce nebo Bourdonovy trubice. Výhodou je
robustnost a spolehlivost, ale nejedná se o definiční princip tlaku a tyto přístroje tedy
není možné použít pro kalibraci. Příklad membránového tlakoměru je na obrázku 1. Měří se
poloha membrány, která je závislá na tlaku. Lze také měřit tenzometricky deformaci
membrány.
V této úloze bude pro kalibraci použit
nádobkový tlakoměr – obrázek 2.
Odečítáme výšku sloupce kapaliny h na
stupnici.
Měřený tlak je
p    g h
(1)
Kde g je gravitační zrychlení, a ρ je hustota
použité kapaliny.
Použijeme rtuť (Hg).
Obr. 2 – Nádobkový tlakoměr
Tabulka 1 – závislost hustoty rtuti na teplotě
t(°C)
p (kg.m3)
0
10
20
30
13595.1 13570.4 13545.7 13521.2
Obr. 3 – Správné odečítání
Obr. 4 – Chyba paralaxy
Závěr
V závěru shrňte, jaké vlastnosti musí mít kalibrační přístroj (z hlediska přesnosti a
rozsahu). Nalezněte, popište a citujte alespoň dvě průmyslové (nebo automobilové) aplikace
deformačních tlakoměrů.
Tlak - ověření
Úvod
Pro ověření tlakoměru potřebujeme druhý tlakoměr, který má minimálně stejný
rozsah a lepší přesnost. Ani jeden z tlakoměrů nemusí, na rozdíl od kalibrace, používat
definiční princip. Údaj přesnějšího přístroje pak považujeme za „správný“ a ověřujeme tlak
udávaný druhým přístrojem. Ověření provedeme v celém rozsahu ve více bodech stupnice.
Úkoly:
1. Nakreslete blokový diagram měření
2. Ověřte Tp provozního deformačního
tlakoměru. Ověření proveďte srovnávací
metodou s kontrolním tlakoměrem v 5
bodech rovnoměrně rozděleného rozsahu
přístroje včetně maximální (nikoli nulové)
hodnoty tlaku.
3. Vypracujte ověřovací protokol.
Použité přístroje:


Obr. 5 – Inteligentní snímač tlaku [1]



Ověřovaný
membránový
deformační
tlakoměr (Tp = 1,5)
Inteligentní snímač tlakové diference
Honeywell ST3000, typ STD924, přesnost
0.1%. Měnitelný rozsah, základní rozsah
100" palců sloupce H2O, včetně jednotky
Honeywell SFC
Napájecí zdroj 24 VDC
Zdroj proudu pro 4 - 20 mA proudovou
smyčku
Kontrolní deformační tlakoměr s Bourbonovou trubicí včetně ventilu k nastavení
tlaku, třída přesnosti = 0,6
Popis měření
Ventilem nastavujeme žádané hodnoty tlaku, tlak ze snímače ST3000 považujeme za
správný.
Ověřovací protokol bude obsahovat hodnoty všech tlaků v Pa a vypočtené
absolutní a relativní chyby.
Závěr
V závěru uveďte, zda ověřovaný membránový tlakoměr splňuje deklarovanou třídu
přesnosti Tp = 1.5. Vysvětlete rozdíl mezi ověřením a kalibrací.
Literatura
[1] Pressure
transmitters
lower
plant
lifecycle
costs,
online
na
<http://www.myflukestore.com/crm_uploads/fe_576_users_manual.pdf >, přístup
31.3.2013
Vlhkost
Úvod
Vlhkost úzce souvisí s tlakem a teplotou. Absolutní vlhkost vyjadřuje hmotnost
vody v určitém množství vzduchu [2]. Relativní vlhkost je poměr aktuálního množství vodní
páry ve vzduchu k množství, které by obsahoval nasycený vzduch [3]. Relativní vlhkost se
vyjadřuje v procentech a označuje se φ nebo RH.
Úkoly:
1. Změřte přechodové charakteristiky
čidel vlhkosti, stanovte časovou
konstantu.
2. Změřte
psychrometrem
vlhkost
vzduchu v laboratoři
Obr. 6 – Princip kapacitního vyhodnocení vlhkosti




Použité přístroje:
Klimatická komora
Souprava snímačů vlhkosti Sensirion EKH-4 se snímači SHT21 (0 – 100 % RH ; ±2.0
%) , SHT71 (0 – 100 % RH ; ±3.0 %) , SHT21 (0 – 100 % RH ; ±1.8 %)
PC se software EKH4 viewer
Psychrometr se rtuťovými teploměry, psychrometr s termistory
Popis měření – čidla vlhkosti
Principem elektronických měřičů vlhkosti je změna kapacity nebo odporu s vlhkostí.
Snímač se skládá z dialektrika (Al2O3) a dvou elektrod. Jedna z elektrod je porézní. Skrz
porézní elektrodu může pronikat vzdušná vlhkost do dialektrika. Dochází tak ke změně
kapacity a elektrického odporu. Tato změna je vyhodnocována, v našem případě elektronika
zabudovaná na čipu převádí vlhkost na digitální signál po sběrnici I2C. Zároveň je měřena i
teplota. Průběhy obou veličin jsou odeslány a zobrazeny.
Postup měření – čidla vlhkost
1) Pokud již není od předchozí skupiny uděláno: vytáhněte čidla vlhkosti z jímek
v klimatické komoře.
2) Zapněte napájení jednotky čidel vlhkosti, na PC spusťte program EKH4 Viewer.
3) Na napájecím zdroji ultrazvukového zvlhčovače nastavte napětí 20 V, připojte
napájecí zdroj, zapněte ventilátor (napětí 9,2 V).
4) Počkejte cca 3 min na ustálení. Mezitím psychrometrem změřte vlhkost vzduchu
v místnosti.
5) V menu File -> Log to file vyberte soubor, do kterého se má záznam ukládat.
Spusťte záznam teploty a vlhkosti v programu EKH4 Viewer tačítkem START.
6) Vložte snímače vlhkosti do jímek, změřte přechodovou charakteristiku pro přechod do
a z komory. Záznam ukončíte tlačítkem STOP.
Závěr – čidla vlhkosti
Vysvětlete, proč je časová konstanta při zvyšování vlhkosti kratší, než při snižování.
Popis měření – psychrometr
Princip psychrometru je znázorněný na
obrázku 7. Zařízení se skládá ze dvou
teploměrů. Jeden měří teplotu „suchého“
vzduchu – tj. vzduchu, jehož vlhkost chceme
měřit, druhý teplotu „vlhkého“ vzduchu –
vzduchu s relativní vlhkostí 100 %. Teplota
vlhkého teploměru je díky definovanému
proudění vzduchu snížena o odebrané výparné
teplo. Z rozdílu teplot Δt a teploty suchého
teploměru nalezneme v psychometrické
tabulce relativní vlhkost vzduchu.
Závěr – psychrometr
Obr. 7 – Princip psychrometru
Diskutujte rozdíly naměřené relativní vlhkosti
dvěma typy psychrometrů.
Literatura
[2] Absolute Humidity of Air, online na < http://www.engineeringtoolbox.com/absolutehumidity-air-d_681.html>, přístup 31.3.2013
[3] Relative humidity, online na < https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_humidity>, přístup
31.3.2013
Tlak - kalibrace
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Nakreslete blokový diagram měření
2. Kalibrujte deformační membránový manometr v 11 bodech rozsahu, včetně nulové a maximální hodnoty tlaku 100 kPa.
3. Nakreslete graf odchylek. Graf se neinterpoluje.
Blokové schéma:
deformační
nádobkový
tlakoměř (kPa) tlakoměr
(mm Hg)
nádobkový
tlakoměr
(kPa)
absolutní
chyba
(kPa)
Grafy:
Podmínky měření:
teplota t(°C)
atmosferický tlak(kPa)
Použité přístroje:
Závěr:
V závěru shrňte, jaké vlastnosti musí mít kalibrační přístroj (z hlediska přesnosti a rozsahu). Nalezněte, popište a
citujte alespoň dvě průmyslové (nebo automobilové) aplikace deformačních tlakoměrů.
Tlak - ověření
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Nakreslete blokový diagram měření
2. Ověřte Tp provozního deformačního tlakoměru. Ověření proveďte srovnávací metodou s
kontrolním tlakoměrem v 5 bodech rovnoměrně rozděleného rozsahu přístroje včetně maximální
(nikoli nulové) hodnoty tlaku.
3. Vypracujte ověřovací protokol.
Ověřovací protokol:
deformační
tlakoměr (mm
H2O)
deformační
tlakoměr
(kPa)
500
1000
1500
2000
2500
Blokové schéma:
tlakoměř
ST3000 referenční
(kPa)
absolutní relativní
chyba
chyba (%)
(kPa)
Grafy:
Podmínky měření:
teplota t(°C)
atmosferický tlak(kPa)
Použité přístroje:
Závěr:
V závěru uveďte, zda ověřovaný membránový tlakoměr splňuje deklarovanou třídu přesnosti Tp = 1.5. Vysvětlete
rozdíl mezi ověřením a kalibrací.
Vlhkost
Vypracoval:
Datum:
Úkoly:
1. Změřte přechodové charakteristiky čidel vlhkosti, stanovte časovou konstantu.
2. Změřte psychrometrem vlhkost vzduchu v laboratoři
Změřené přechodové charakteristiky:
Použité přístroje:
SHT25
Podmínky měření:
teplota t(°C)
atmosferický tlak(kPa)
SHT71
SHT75
časová konstanta zvlhčování
časová konstanta
odvlhčování
vlhkost vzduchu v lab. - měřeno psychrometrem
Závěr:
Vysvětlete, proč je časová konstanta při zvyšování vlhkosti kratší, než při snižování. Diskutujte rozdíly naměřené relativní vlhkosti dvěma typy
psychrometrů.