УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно измерительным приборам и автоматике
учебно-методический материал

Кулыгин Константин Анатольевич

Целью разработки является оказание помощи студентам в выполнении практических заданий по дисциплине ОП.06 «Основы автоматизации производства». Данная работа содержит методические указания к практическим работам  и предназначена для обучающихся по профессии «Слесарь по контрольно - измерительным приборам и автоматике» среднего профессионального образования и является частью учебно-методического комплекса.

 

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл umk_-_avtomatizatsiya_wecompress.com_.docx745.07 КБ

Предварительный просмотр:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«САХАЛИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

РАССМОТРЕНО:                                                                                                          УТВЕРЖДАЮ:

на МО мастеров и преподавателей                                                               Директор ГБПОУ СИТ

профессионального цикла                                                                       _________А.А.Митрофанов

председатель МО _______Т.Г.Балковая                                               «___» ______________ 2019г.

Протокол №__  от ____________2019г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих

по профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно измерительным приборам и автоматике

____________________________________________________________________________________________________________________

(код профессии)

15.00.00 МАШИНОСТРОЕНИЕ

____________________________________________________________________________________________________________

(укрупненная группа профессий)

2019г.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«САХАЛИНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОП.06

 «Основы автоматизации производства» 

по профессии: 15.01.20 Слесарь по контрольно - измерительным приборам и автоматике

2019г.

Пояснительная записка

при выполнении практических занятий.

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего профессионального образования предусматривает формирование умений самостоятельного принятия решений и профессиональных задач, заниматься самообразованием. В этой связи большое значение приобретает организация самостоятельной деятельности студентов на учебных занятиях. Разработка данного методического материала является актуально, поскольку способствует развитию таких умений.

Методические указания содержат следующие элементы: содержание практической работы, теоретические сведения к практической работе, решение типовых примеров для выполнения работы, рекомендуемую литературу.

Практические занятия служат связующим звеном между теорией и практикой. Они необходимы для закрепления теоретических знаний, полученных на уроках теоретического обучения, а так же для получения практических навыков. Практические задания выполнятся студентами самостоятельно, с применением знаний и умений, полученных на уроках, а так же с использованием необходимых пояснений, полученных от преподавателя при выполнении практического задания.

Целью разработки является оказание помощи студентам в выполнении практических заданий по дисциплине ОП.06 «Основы автоматизации производства». Данная работа содержит методические указания к практическим работам  и предназначена для обучающихся по профессии «Слесарь по контрольно - измерительным приборам и автоматике» среднего профессионального образования и является частью учебно-методического комплекса.

Целями проведения практических занятий являются:

  • обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний по конкретным темам учебной дисциплины;
  • формирование умений применять полученные знания на практике, реализацию единства интеллектуальной и практической деятельности;
  • выработка при решение практических задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность.

Методические указания разработаны в соответствии с учебной программой. В зависимости от содержания они могут выполняться студентами индивидуально, фронтально или в группе. В соответствии с учебным планом на практические занятия отводится 62 часа.

Критерии оценивания практических занятий

Оценка «5» (отлично) ставится, если работа выполнена полностью правильно и с пояснениями, допускается неточности, описка, не являющаяся следствием незнания или непонимания учебного материала.

Оценка «4» (хорошо) ставится, если выполнено 76-90% задания, либо работа выполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны, либо допущены 1-2 грубые ошибки, недочеты.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если выполнено 55-75% задания; допущены более трех недочетов, но студент должен обладать обязательными умениями по проверяемой теме.

Оценка «2» (неудовлетворительно) выставляется, если выполнено менее 55% задания, допущены существенные ошибки, показывающие, что обучающийся не владеет обязательными умениями по данной теме в полной мере.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

ОП.06

Основы автоматизации производства.

п/п

Раздел. Тема ППКРС

Наименование ПЗ

Кол-во

часов

Тема 2. Основные виды микроэвм.

1

Практическое занятие №1. Запоминающее устройство микроэвм.

4

Тема 6.Измерение температуры.

2

Практическое занятие №2 Приборы для измерения температуры. Температурные шкалы.

6

Тема 8.Измерение давления и разрежения

3

Практическое занятие №3 Устройство и принцип работы манометров

4

Тема 9.Измерение количества и расхода материалов

4

Практические занятия№4 Счётчики скоростные, объёмные

2

Тема 10.Контроль качественных показателей материалов

5

Практическое занятие № 5 Виды приборов для измерения плотности и вязкости жидкостей.

4

6

Практическое занятие № 6 Измерение относительной влажности воздуха.

6

Итого:

26

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Сахалинский индустриальный техникум»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для студентов по выполнению

практических занятий

ОП.06

Основы автоматизации производства.

                                                                           

                                                                            выполнил

                                                                                     преподаватель

                                                                                                            профессионального цикла

                                                                                   Кулыгин К.А

Практическая работа №1

Запоминающее устройство микро ЭВМ.

Цель: Изучить запоминающие устройства микро ЭВМ.

Время работы: 4 часа.

Память ЭВМ – функциональная часть ЭВМ, предназначенная для записи, хранения и выдачи данных. В соответствии с этим различают три режима работы памяти: записи, хранения и считывания. Запись в запоминающее устройство (ЗУ) или считывание из него информации иначе называются обращением 
к ЗУ. Быстродействие памяти определяется продолжительностью операции обращения к ЗУ.

Запоминающие устройства разделяют: по использованию – на внешние и внутренние (или оперативные); по назначению – на сверхоперативные, оперативные, постоянные, буферные и внешние; по физическим принципам действия – на полупроводниковые, магнитные и оптические; по способу хранения информации – на статические и динамические; по способу доступа к заданной ячейке (для адресных ЗУ) – с последовательным, циклическим и произвольным доступом; по характеру обращения – с адресным обращением (или адресной выборкой) и с ассоциативным обращением (ассоциативной выборкой).

Для достижения в ЭВМ одновременно и большой информационной емкости и высокого быстродействия используется принцип иерархического построения памяти. Техническая реализация иерархических структур обеспечивает большую емкость памяти и малое время обращения, что позволяет решать на ЭВМ сложные задачи, требующие хранения большого количества данных. При иерархическом принципе построения структуры ЗУ логическая организация потоков информации должна быть такой, чтобы все информационное поле ЭВМ или ВС представлялось в виде внутреннего абстрактного ЗУ с единым адресным пространством. Это абстрактное ЗУ называют виртуальным (кажущимся) ЗУ. Адресацию его ячеек осуществляют посредством абстрактных математических адресов с использованием страничных таблиц.

C:\Users\АЛиса\Desktop\image152.gif

Рисунок 1.Схема иерархии ЗУ ЭВМ.

Сверхоперативные ЗУ (СОЗУ) или местная память. Они имеют быстродействие, соизмеримое с быстродействием процессора. Емкость СОЗУ обычно составляет от нескольких десятков до нескольких тысяч слов, а период обращения – десятые или сотые доли микросекунды. Они предназначаются для хранения ряда чисел, используемых некоторой текущей последовательностью команд программы. Сверхоперативные ЗУ применяют в том случае, если быстродействие процессора ограничивается быстродействием ОЗУ.

Оперативные ЗУ(ОЗУ) или основная память предназначены для хранения данных и программ текущих вычислений, а также программ, к которым следует быстро перейти, если в ходе вычислительного процесса возникло прерывание. ОЗУ современных ЭВМ имеют емкость от нескольких тысяч до сотен тысяч слов и период обращения от долей до нескольких микросекунд. ОЗУ может быть связано с процессором как непосредственными связями, так и через СОЗУ. В качестве элементов памяти ОЗУ и СОЗУ используются полупроводниковые элементы, тонкие магнитные пленки, ферритовые сердечники и др.

Постоянное запоминающее устройство

ПЗУ предназначено для хранения постоянной программной и справочной информации. Данные в ПЗУ заносятся при изготовлении. Информацию, хранящуюся в ПЗУ, можно только считывать, но не изменять.

В ПЗУ находятся:

· программа управления работой процессора;

· программа запуска и останова компьютера;

· программы тестирования устройств, проверяющие при каждом включении компьютера правильность работы его блоков;

· программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью;

· информация о том, где на диске находится операционная система.

ПЗУ является энергонезависимой памятью, при отключении питания информация в нем сохраняется.

Оперативное запоминающее устройство

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) - предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций (рисунок 2). Оперативная память передаёт процессору данные непосредственно, либо через кэш-память. Каждая ячейка оперативной памяти имеет свой индивидуальный адрес.

ОЗУ может изготавливаться как отдельный блок или входить в конструкцию однокристальной ЭВМ или микроконтроллера.

http://i63.fastpic.ru/big/2014/0826/48/02c07025fc59cfa14c27d40bc87c9048.jpg

Рисунок 2 - Внешний вид оперативной памяти

На сегодня наибольшее распространение имеют два вида ОЗУ: SRAM (Static RAM) и DRAM (Dynamic RAM).

SRAM - ОЗУ, собранное на триггерах, называется статической памятью с произвольным доступом или просто статической памятью. Достоинство этого вида памяти - скорость. Поскольку триггеры собраны на вентилях, а время задержки вентиля очень мало, то и переключение состояния триггера происходит очень быстро. Данный вид памяти не лишён недостатков. Во-первых, группа транзисторов, входящих в состав триггера, обходится дороже, даже если они вытравляются миллионами на одной кремниевой подложке. Кроме того, группа транзисторов занимает гораздо больше места, поскольку между транзисторами, которые образуют триггер, должны быть вытравлены линии связи.

DRAM - более экономичный вид памяти. Для хранения разряда (бита или трита) используется схема, состоящая из одного конденсатора и одного транзистора (в некоторых вариациях конденсаторов два). Такой вид памяти решает, во-первых, проблему дороговизны (один конденсатор и один транзистор дешевле нескольких транзисторов) и во-вторых, компактности (там, где в SRAM размещается один триггер, то есть один бит, можно уместить восемь конденсаторов и транзисторов).Есть и свои минусы. Во-первых, память на основе конденсаторов работает медленнее, поскольку если в SRAM изменение напряжения на входе триггера сразу же приводит к изменению его состояния, то для того чтобы установить в единицу один разряд (один бит) памяти на основе конденсатора, этот конденсатор нужно зарядить, а для того чтобы разряд установить в ноль, соответственно, разрядить. А это гораздо более длительные операции (в 10 и более раз), чем переключение триггера, даже если конденсатор имеет весьма небольшие размеры. Второй существенный минус - конденсаторы склонны к «стеканию» заряда; проще говоря, со временем конденсаторы разряжаются. Причём разряжаются они тем быстрее, чем меньше их ёмкость. В связи с этим обстоятельством, дабы не потерять содержимое памяти, заряд конденсаторов необходимо регенерировать через определённый интервал времени - для восстановления. Регенерация выполняется путём считывания заряда (через транзистор). Контроллер памяти периодически приостанавливает все операции с памятью для регенерации её содержимого, что значительно снижает производительность данного вида ОЗУ. Память на конденсаторах получила своё название Dynamic RAM (динамическая память) как раз за то, что разряды в ней хранятся не статически, а «стекают» динамически во времени.

Таким образом, DRAM дешевле SRAM и её плотность выше, что позволяет на том же пространстве кремниевой подложки размещать больше битов, но при этом её быстродействие ниже. SRAM, наоборот, более быстрая память, но зато и дороже. В связи с этим обычную память строят на модулях DRAM, а SRAM используется для построения, например, кэш-памяти в микропроцессорах.

Задания.

Задание 1. Пользуясь учебником заполните таблицу.

Наименование неисправности

Аббревиатура

Пояснение

Неисправности одиночной ячейки

StuckAt Fault

Stuck Open Fault

Transition Fault

Data Retention Fault

Read Destructive Fault

Write Destructive Fault

Задание 2. Заполните таблицу.

Вид сигнала

Описание

1 короткий

2 коротких

1 короткий 1 длинный

1 длинный 9 коротких

Серия повторяющихся длинных

Непрерывный звуковой сигнал

Повторяющиеся короткие и длинные

Ответы.

Задание 1.

Наименование неисправности

Аббревиатура

Пояснение

Неисправности одиночной ячейки

StuckAt Fault

SAF

Ячейка памяти постоянно находится в состоянии логического нуля или логической единицы

Stuck Open Fault

SOF

Ячейка не подсоединена (нет доступа)

Transition Fault

TF

Ячейка, перейдя в состояние с определенным значением, не может совершить обратный переход

Data Retention Fault

DRF

Ячейка переходит в стабильное состояние при отсутствии обращений к ней в течение некоторого времени

Read Destructive Fault

RDF

Чтение из ячейки может изменить её содержимое

Write Destructive Fault

WDF

Повторная запись в ячейку содержащегося в ней значения может изменить её содержимое

Задание 2.

Вид сигнала

Описание

1 короткий

Система исправна, сбоев нет

2 коротких

Обнаружены небольшие ошибки. На экране монитора Вам предлагается войти в BIOS и исправить ситуацию.

1 короткий 1 длинный

Ошибка оперативной памяти. Проведите верификацию модулей памяти.

1 длинный 9 коротких

Ошибка при чтении из BIOS.

Серия повторяющихся длинных

Неисправности оперативной памяти.

Непрерывный звуковой сигнал

Неисправность блока питания.

Повторяющиеся короткие и длинные

Неисправность процессора.

Практическая работа №2

Приборы для измерения температуры. Температурные шкалы.

Цель: Изучить приборы для измерения температуры и температурные шкалы.

Время работы: 6 часов.

Классификация приборов для измерения температуры

В зависимости от методики измерений все типы термометров делятся на 2 класса: контактные и бесконтактные.

Контактные – их отличительной особенностью является необходимость теплового контакта между датчиком термометра и средой, температура которой измеряется.

Контактные приборы по принципу измерения делятся на:

1. Термометры расширения.

2. Манометрические термометры.

3. Термометры сопротивления.

4. Термопары.

Бесконтактные - это такие термометры, для измерения которыми нет необходимости в тепловом контакте среды и прибора, а достаточно измерений собственного теплового или оптического излучения.

Бесконтактные делятся на:

  1. пирометры излучения;
  2. радиометры;
  3. тепловизоры.

Термометры расширения.

Термометры широко применяют на практике. Почти все они основаны на тепловом расширении тел, точнее, на различном расширении разных тел. Эти тела могут быть твердыми, жидкими и газообразными. В зависимости от этого различают стеклянные жидкостные термометры и манометрические термометры. 

Стеклянные жидкостные термометры

Принцип работы стеклянных жидкостных термометров основан на расширении термометрической жидкости, заключенной в термометре, в зависимости от температуры. Стеклянные термометры подразделяются на термометры с вложенной шкалой и палочные.

C:\Users\OLOLO\Desktop\12384916-Thermometer-indicates-low-temperature--Stock-Photo.jpg

Рисунок 3. Термометр расширения.

Термометр с вложенной шкалой состоит из стеклянного резервуара и припаянного к нему стеклянного капилляра. Вдоль капилляра расположена шкала, которая нанесена на пластине молочного стекла. Резервуар, капилляр и шкала размещены в стеклянной оболочке.

Палочные стеклянные термометры состоят из толстостенных капилляров. Шкала термометра наносится на наружной поверхности капилляра.

    Шкалы термометров отградуированы в градусах Цельсия. В зависимости от диапазона измерения температуры применяются различные термометрические жидкости: ртуть (- 35 + 600°С); толуол (- 90 + 200°С); этиловый спирт (- 80 + 70°С); керосин (- 60 + 200°С); петролейный эфир (- 120 + 25°С); пентан (- 200° + 20°С). 

Наибольшее распространение в лабораторных исследованиях и в промышленности получили ртутные термометры, т.к. они обладают рядом преимуществ. Ртуть является несмачивающей жидкостью, которая сравнительно легко получается в химически чистом виде, а также ртуть остается жидкой в широком интервале температур.

Достоинством стеклянных жидкостных термометров является высокая точность измерения, простота и дешевизна. К недостаткам следует отнести плохую видимость шкалы, невозможность автоматической регистрации показаний и ремонта термометра, тепловая инерционность.

В зависимости от вида термометрического вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры. Действие манометрических термометров основано на зависимости давления манометрического вещества в герметически замкнутом объеме от температуры. 

Манометрические термометры предназначены для дистанционного измерения и регистрации температуры газов, паров и жидкостей. В некоторых случаях манометрические термометры изготавливаются со специальными устройствами, преобразующими сигнал в электрический и позволяющими производить регулирование температуры. 

C:\Users\OLOLO\Desktop\img-w8fkhY.png

Рисунок 4. Манометрический термометр.

Схема устройства манометрического термометра: 1 - термометрический баллон; 2 — капиллярная трубка; 3 — полая манометрическая пружина; 4 — тяга; 5 — зубчатый сектор; 6— стрелка; 7—шкала.

В основу действия манометрических термометров положена зависимость давления рабочего вещества в замкнутом объеме от температуры. В зависимости от состояния рабочего вещества различают газовые, жидкостные и конденсационные термометры.  Конструктивно они представляют собой герметичную систему, состоящую из баллона, соединённого капилляром с манометром. Термобаллон погружается в объект измерения и при изменении температуры рабочего вещества происходит изменение давления в замкнутой системе, которое через капиллярную трубку передается на манометр. В зависимости от назначения манометрические термометры бывают самопишущими, показывающими, безшкальными со встроенными преобразователями для дистанционной передачи измерений.  Достоинство данных термометров является возможность их применения на взрывоопасных объектах. К недостаткам относится невысокий класс точности измерения температуры (1,5, 2,5), необходимость частой периодической поверки, сложность ремонта, большие размеры термобаллона.

Термометрическим веществом для газовых манометрических термометров служит азот или гелий. Особенностью таких термометров является достаточно большой размер термобаллона и, как следствие, значительная инерционность измерений. Диапазон измерения температур составляет от -50 до +600°С, шкалы термометров равномерны.

C:\Users\OLOLO\Desktop\img-0QpCBo.jpgC:\Users\OLOLO\Desktop\img-tzpSjn.jpg

Рисунок 5.Схема дилатометрического и биметаллического термометра.

Принцип действия дилатометрических и биметаллических термометров основан на различии линейного расширения твердых тел, из которых изготовлены чувствительные элементы этих термометров.

Схема дилатометрического термометра представлена на рис. 5. Термометр состоит из трубки 1, изготовленной из металла с большим коэффициентом линейного расширения (меди, латуни, алюминия), и стержня из материала с малым коэффициентом линейного расширения (инвара, фарфора). Один конец трубки крепится неподвижно к корпусу прибора, а к другому жестко прикреплен стержень. Сама трубка помещается в среду, температуру которой измеряют. Изменение температуры среды приводит к изменению длины трубки, а длина стержня остается практически постоянной. Это приводит к перемещению стержня, который с помощью рычага перемещает стрелку по шкале прибора.

Принцип действия биметаллических термометров основан на различии температурных коэффициентов линейного расширения металлических пластин (например, из инвара и латуни, из инвара и стали), сваренных (спаянных, склепанных) между собой по всей плоскости соприкосновения. Нагревание приводит к деформации такой термобиметаллической пластины; последняя изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения (инвара) (рис. 5). Биметаллические термометры используются в качестве чувствительного элемента в температурных реле, а также для компенсации влияния температуры окружающей среды в измерительных приборах. Дилатометрические и биметаллические термометры для непосредственных измерений температуры применяются сравнительно редко.

По принципу действия все термометры делятся на следующие группы, которые используются для различных интервалов температур:

1 Термометры расширения от —260 до +700 °С, основанные на изменении объемов жидкостей или твердых тел при изменении температуры.

2 Манометрические термометры от —200 до +600 °С, измеряющие температуру по зависимости давления жидкости, пара или газа в замкнутом объеме от изменения температуры.

3. Термометры электрического сопротивления стандартные от —270 до +750 °С, преобразующие изменение температуры в изменение электрического сопротивления проводников или полупроводников.

 4. Термоэлектрические термометры (или пирометры), стандартные от —50 до +1800 °С, в основе преобразования которых лежит зависимость значения электродвижущей силы от температуры спая разнородных проводников.

5.Пирометры излучения от 500 до 100000 °С, основанные на измерении температуры по значению интенсивности лучистой энергии, испускаемой нагретым телом,

C:\Users\OLOLO\Desktop\968.jpg

Рисунок 6. Пирометр.

6.Термометры, основанные на электрофизических явлениях от -272 до +1000 °С (термошумовые термоэлектрические преобразователи, объемные резонансные термопреобразователи, ядерные резонансные термопреобразователи).

Термопары являются датчиками температуры и работают в комплекте с вторичными приборами: милливольтметрами и потенциометрами. Термопара представляет собой спай из двух разнородных металлических проводников (термоэлектродов), которые предназначены для измерения температуры в объекте.

C:\Users\OLOLO\Desktop\HTB1rUJRNpXXXXbCapXXq6xXFXXXU.jpg

Рисунок 7. Термометр сопротивления.

Измерение температуры по электрическому сопротивлению металлов основывается на зависимости их сопротивления от температуры. Для изготовления проволочныхтермопреобразователей применяют медь, платину, никель, железо. Лучшим материалом, несмотря на дороговизну, является платина. Она инертна и длительное время сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур от —260 до 1100°С.

Недостатком меди является невысокое удельное сопротивление и интенсивное окисление ее в воздухе при температурах >200°С.

Никель устойчив против окисления на воздухе до 400°С, однако применяется для измерения температур лишь до + 180°С из-за значительной нелинейности характеристики при более высоких температурах.

Термопреобразователи изготавливаются из металла одинаковой чистоты, что проверяется измерением соотношения R0 и R100 (сопротивлений при температуре 0 и 100 °С соответственно). При поверке термопреобразователей сопротивлений достаточно измерить эти два сопротивления, чтобы быть уверенным в правильности их градуировки (номинальной статической характеристики) на всем рабочем диапазоне температур.

Температурные шкалы.

Наиболее популярные и получившие самое широкое распространение в мире шкалы температур - шкала Цельсия и Фаренгейта.

Рассмотрим по порядку имеющиеся шкалы и попробуем сравнить их с точки зрения удобства использования и практической пользы. Наиболее известных шкал пять:

1. Шкала Фаренгейта была изобретена Фаренгейтом, немецким ученым. В один из холодных зимних дней 1709 года ртуть в термометре ученого опустилась до очень низкой температуры, которую он предложил принять за нуль по новой шкале. Другой реперной точкой стала температура человеческого тела. Температурой замерзания воды по его шкале стали +32°, а температурой кипения +212°. Шкала Фаренгейта не является особенно продуманной и удобной. Ранее она широко применялась в англоязычных странах, в настоящее время - практически только в США.

2. По шкале Реомюра, изобретенной французским ученым Рене де Реомюром в 1731 году, нижней реперной точкой служит точка замерзания воды. Шкала основана на использовании спирта, который расширяется при нагревании, за градус была принята тысячная часть объема спирта в резервуаре и трубке при нуле. Сейчас эта шкала вышла из употребления.

3. По шкале Цельсия (предложена шведом Андерсом Цельсием в 1742 году) за нуль принята температура смеси льда и воды (температура, при которой тает лед), другая основная точка - температура, при которой вода закипает. Интервал между ними решено было поделить на 100 частей, и одна часть принята за единицу измерения - градус Цельсия. Эта шкала более рациональна, чем шкала Фаренгейта и шкала Реомюра, и сейчас используется повсеместно.

4. Шкала Кельвина изобретена в 1848 году лордом Кельвином (английский ученый У. Томсон). На ней нулевая точка соответствовала самой низкой возможной температуре, при которой прекращается движение молекул вещества. Это значение было теоретически вычислено при изучении свойств газов. По шкале Цельсия это значение соответствует приблизительно - 273°С, т.е. нуль по Цельсию равняется 273 К. Единицей измерения новой шкалы стал один кельвин (первоначально именовался «градус Кельвина»).

5. Шкала Ранкина (по фамилии шотландского физика У. Ранкина) имеет тот же принцип, что у шкалы Кельвина, а размерность ту же, что шкала Фаренгейта. Эта система практически не получила распространения.

Значения температур, которые дает нам шкала Фаренгейта и Цельсия, могут быть легко переведены друг в друга. При переводе «в уме» значений по Фаренгейту в градусы Цельсия нужно исходную цифру уменьшить на 32 единицы и умножить на 5/9. Наоборот (из шкалы Цельсия в Фаренгейта) - умножить исходное значение на 9/5 и добавить 32. Для сравнения: температура абсолютного нуля по Цельсию - 273,15 °,  по Фаренгейту- 459,67°.

Задания.

Задание 1. Заполните таблицу пользуясь учебником.

Неисправность

Возможная причина

Способы устранения

Отсутствие показаний прибора.

Постоянные неправильные показания прибора.

Значительные расхождения в показаниях между прямым и обратным ходом стрелки

При подключении термопары стрелка отклоняется влево до упора.

Показания милливольтметра непрерывно изменяются.

Колебания стрелки.

При включении термопары стрелка указывает температуру окружающей среды, причем известно, что температура измеряемой среды отличается от этой температуры.

Задание 2. Запишите в тетради коэффициенты пересчета температур.

Задание 3. Рядом со стрелками напишите название составных частей биметаллического термометра.

C:\Users\АЛиса\Desktop\34245235435.png

Ответы.

Задание 1.

Неисправность

Возможная причина

Способы устранения

Отсутствие показаний прибора.

Негермитичность системы.

Отремонтировать термобаллон или заменить его, оттарировать прибор.

Соединительная трубка резко перегнута.

Не допускать перегиба соединительной трубки радиусом менее 150мм.

Плохое сочленение передаточного устройства со стрелкой.

Погрузить термобаллон в тающий лед, установить стрелку на нуль и закрепить стопорные винты. Проверить показания прибора по всей шкале.

Постоянные неправильные показания прибора.

Стрелка сбита с начальной отметки.

Установить стрелку по образцовому термометру.

Прибор плохо отрегулирован.

Регулировать прибор при монтаже и дважды в год при эксплуатации.

Значительные расхождения в показаниях между прямым и обратным ходом стрелки

Затирания стрелки о шкалу или стекло, заедания в тягах.

Устранить заедания

Неполное омывание термобаллона измеряемой средой.

Погрузить термобаллон в измеряемую среду на необходимую глубину.

При подключении термопары стрелка отклоняется влево до упора.

Перепутана полярность подключения термопары.

Проверить полярность.

Показания милливольтметра непрерывно изменяются.

1.Плохой контакт в местах соединения элементов комплекта.

2.Неисправный милливольтметр.

1.Проверить надежность контактов мест соединения.

2.Заменить милливольтметр.

Колебания стрелки.

Слишком большой зазор между кернами и подпятниками.

Отрегулировать осевой зазор между кернами и подпятниками.

При включении термопары стрелка указывает температуру окружающей среды, причем известно, что температура измеряемой среды отличается от этой температуры.

Обрыв или короткое замыкание: в термопаре с компенсационным проводом, в милливольтметре, обрыв в уравнительной катушке.

1.Заменить термопару.

2.Заменить милливольтметр.

3.Проверить и заменить катушку.

Задание 2.

Коэффициенты пересчета видов температур.

Фаренгейта в градусы Цельсия: вычтите 32, а затем умножить на 5, а затем разделить на 9;

Цельсия в градусы Фаренгейта: умножьте на 9, делим на 5, затем добавить 32;

Фаренгейта в Кельвина: вычтите 32, умножить на 5, разделить на 9, а затем добавить 273,15;

Кельвина в градусы Фаренгейта: вычтите 273,15, умножить на 1,8, а затем добавить 32;

Кельвина в градусы Цельсия: добавить 273;

Цельсия в Кельвина: вычтите 273.

Задание 3.

C:\Users\АЛиса\Desktop\ацук2к34.png

Практическое занятие №3

Изучение устройства мембранных и пружинных манометров.

Цель: Изучить устройство мембранных и пружинных манометров.

Время работы: 4 часа.

ВИДЫ МАНОМЕТРОВ И ПРИНЦИП РАБОТЫ.

При проектировании и эксплуатации систем отопления наиболее важным показателем и параметром является давление теплоносителя. При нормальном давлении, находящемся в пределах гидравлического графика, рабочий процесс идет без нарушений, теплоноситель доходит до самых отдаленных точек системы отопления. При превышении давления выше критической точки возникает опасность разрыва трубопроводов. При понижении давления ниже допустимого возникает угроза кавитации – образования пузырьков воздуха, приводящих к коррозии и разрушению трубопроводов. Для того, чтобы удерживать показатели давления на требуемом уровне, нужно постоянно за ними наблюдать. Именно для этого и применяются манометры – приборы, которые это самое давление измеряют.

C:\Users\OLOLO\Desktop\stout-manometr-radialnyj-korpus-dn-80-mm-1-2.jpg

Рисунок 1. Манометр.

Давлением называют отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности. Давлением во многом определяется ход технологического процесса, состояние технологических аппаратов и режимы их функционирования.

ВИДЫ ДАВЛЕНИЯ:

Атмосферное (барометрическое) давление – давление, создаваемое массой воздушного столба земной атмосферы.

Абсолютное давление – полное давление с учетом давления атмосферы, отсчитываемое от абсолютного нуля.

Избыточное давление – разность между абсолютным и барометрическим давлениями.

Вакуум (разрежение) – разность между барометрическим и абсолютным давлениями.

Дифференциальное давление – разность двух измеряемых давлений, ни одно из которых не является давлением окружающей среды.

По виду измеряемого давления манометры подразделяют на:

манометры избыточного давления,

манометры абсолютного давления,

барометры,

вакуумметры,

мановакуумметры – для измерения избыточного и вакуумметрического давления;

напоромеры – манометры малых избыточных давлений (до 40 кПа);

тягомеры – вакуумметры с верхним пределом измерения до 40 кПа;

дифференциальные манометры – средства измерений разности давлений.

Общий принцип действия манометров основан на уравновешивании измеряемого давления некоторой известной силой. По принципу действия манометры подразделяют на:

жидкостные манометры;

пружинные манометры;

мембранные манометры;

электроконтактные манометры (ЭКМ);

дифференциальные манометры.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПРУЖИННОГО МАНОМЕТРА.

Наиболее широкое применение среди приборов для измерения давления нашли пружинные манометры. Их достоинства в том, что они просты по конструкции, надежны и пригодны для измерения давления среды в широком диапазоне от 0,01 до 400 МПа (от 0,1 до 4000 бар).

C:\Users\OLOLO\Desktop\pruzhinovyi-manometr.jpg

Рисунок 2. Упругие чувствительные элементы деформационных манометров.

Упругие чувствительные элементы деформационных манометров:

а — трубчатые пружины;

б — сильфоны;

в, г — плоские и гофрированные мембраны;

д — мембранные коробки;

е — вялые мембраны с жестким центром

Чувствительным элементом пружинного манометра является полая изогнутая трубка эллипсоидного или овального сечения, деформирующаяся под действием давления. Один конец трубки запаян, а второй соединен со штуцером, через который соединяется со средой, в которой измеряется давление. Закрытый конец трубки соединен с передаточным механизмом, смонтированным на стойке, который состоит из поводка, зубчатого сектора, шестеренки с осью и стрелки манометра. Для устранения мертвого хода между зубцами сектора и шестеренки служит спиральная пружина. Шкала проградуирована в единицах давления (паскаль или бар) и стрелка показывает непосредственную величину избыточного давления измеряемой среды. Механизм манометра помещен в корпус. Измеряемое давление поступает внутрь трубки, которая под действием этого давления стремится распрямиться, так как площадь наружной поверхности больше площади поверхности внутренней. Перемещение свободного конца трубки через передаточный механизм передается стрелке, которая поворачивается на определенный угол. Между измеряемым давлением и деформацией трубки существует прямолинейная зависимость и стрелка, отклоняясь относительно шкалы манометра, показывает величину давления.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МЕМБРАННОГО МАНОМЕТРА.

Принцип действия мембранного манометра основан на пневматической компенсации, где сила развиваемая измеряемым давлением уравновешивается силой упругости мембранной коробки.

C:\Users\OLOLO\Desktop\membrannyi-manometr.png

Рисунок 3. Чувствительный элемент манометра.

Чувствительный элемент прибора состоит из двух спаянных между собой мембран образующих мембранную коробку 1. Измеряемое давление через штуцер подводится к внутренней полости коробки. Под действием разности атмосферного и измеряемого давления коробка изменяет свой объем, что вызывает перемещение жёсткого центра верхней мембраны которая через поводок 2 и рычаг 3 перемещает стрелку прибора 4.

Задания.

Задание 1. Напротив каждой стрелки напишите составную часть манометра.

C:\Users\АЛиса\Desktop\ап45.jpg

Задание 2. С помощью учебника заполните таблицу.

Признаки

Возможная причина

Способы устранения

Прибор не реагирует на изменение давления.

При постоянном давлении стрелка двигается к нулю.

Погрешность показаний превышает допустимую и постоянна по величине и знаку во всем диапазоне.

Показания прибора завышены, причем погрешность растет с ростом давления (размах шкалы увеличен).

Показания прибора занижены, причем погрешность растет с ростом давления (размах шкалы уменьшен).

Погрешность показаний меняется не пропорционально изменению давления.

Стрелка двигается рывками, с заеданиями; при постукивании по корпусу стрелка смещается на величину, большую чем половина допустимой погрешности.

Показания прибора завышены, особенно в начале шкалы, а регулировка механизма не дает результатов.

Ответы.

Задание 1.

C:\Users\АЛиса\Desktop\1hast.jpg

Задание 2.

Признаки

Возможная причина

Способы устранения

Прибор не реагирует на изменение давления.

Неплотности в местах присоединения трубчатой пружины к держателю или наконечнику; трещины в трубчатой пружине.

Устранить неплотности; заменить узел держателя с пружиной; заменить пружину.

Нарушено зацепление сектора с трубкой.

Восстановить зацепление сектора с трубкой.

Нарушенно соединение тяги с сектором или трубчатой пружиной.

Восстановить соединение тяги с сектором или трубчатой пружиной.

При постоянном давлении стрелка двигается к нулю.

Неплотности в местах присоединения трубчатой пружины к держателю или наконечнику; трещины в трубчатой пружине.

Устранить неплотности; заменить узел держателя с пружиной; заменить пружину.

Погрешность показаний превышает допустимую и постоянна по величине и знаку во всем диапазоне.

Неправильно установлена стрелка.

Переставить стрелку.

Показания прибора завышены, причем погрешность растет с ростом давления (размах шкалы увеличен).

Неправильно закреплена тяга, связывающая трубчатую пружину с сектором.

Передвинуть крепления тяги (шибер) дальше от оси сектора.

Показания прибора занижены, причем погрешность растет с ростом давления (размах шкалы уменьшен).

Неправильно закреплена тяга, связывающая трубчатую пружину с сектором.

Передвинуть крепления тяги (шибер) ближе от оси сектора.

Погрешность показаний меняется не пропорционально изменению давления.

Неправильно собран или установлен механизм.

Изменить угол между тягой и сектором путем поворота механизма, затем произвести подрегулировку перестановкой шибера и стрелки.

Стрелка двигается рывками, с заеданиями; при постукивании по корпусу стрелка смещается на величину, большую чем половина допустимой погрешности.

Износ зубьев сектора.

Заменить сектор.

Большой люфт в осях деталей механизма.

Заменить ось сектора, верхнюю или нижнюю планку; заменить весь механизм.

Ослаблен натяг спиральной пружины механизма.

Вывести сектор из зацепления с трубкой, создать предварительный натяг пружины и снова внести сектор в зацепление.

Дефект спиральной пружины механизма.

Устранить дефект спиральной пружины; заменить пружину.

Нарушено крепление спиральной пружины механизма.

Закрепить пружину.

Показания прибора завышены, особенно в начале шкалы, а регулировка механизма не дает результатов.

Остаточная деформация трубчатой пружины.

Заменить пружину, заменить держатель с пружиной.

Практические занятия№4

Счётчики скоростные, объёмные.

Цель: Изучить скоростные и объемные счетчики.

Время работы: 2 часа.

К этой группе относятся приборы, измеряющие суммарный объем (расход) или массу вещества по скорости его протекания в трубопроводе либо непосредственно измеряющие объем или массу вещества за любой промежуток времени.

Весовые счетчики менее распространены.

Для измерения количества воды пользуются преимущественно скоростными счетчиками (водомерами). Класс точности приборов 2-3. Они применяются при давлении 10 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image006.png и температуре до +30 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image007.png . Работа скоростного счетчика основана на действии проходящей через прибор жидкости на вертушку.

Вертушки у скоростных счетчиков бывают крылатые и спиральные. Счетчики с крыльчатой верхушкой применяются для измерения малых количеств воды и других жидкостей в горизонтальных трубопроводах. Счетчики со спиральной вертушкой могут быть установлены на горизонтальных или наклонных участках трубопровода с восходящим потоком жидкости.

Поток жидкости приводит в движение вертушку, и вращает ось. Число оборотов вертушки пропорционально скорости потока. Чем больше скорость, а, следовательно, расход протекающей жидкости, тем с большим числом оборотов будет вращаться вертушка. Ось вертушки соединена со счетчиком расхода. Вращение оси передается счетному механизму. Шкала счетчика градуирована в литрах или кубических метрах. Размер счетчика (его калибр) определяется диаметров входного отверстия. Скоростные счетчики бывают четырех калибров: 15, 20, 30 и 40 мм. Калибр определяет пропускную способность счетчика.

Для обеспечения постоянства градуировки прибора необходимо, чтобы направление потока жидкости было параллельно оси вертушки, для чего перед ней со стороны входа потока устанавливается струевыпрямитель. Кроме того, счетчик должен быть установлен на прямом участке трубопровода. Длина прямого участка трубы не менее 8-10 D (D – диаметр трубы) до места установки прибора и не менее 5D после него.

Объемные счетчики по конструкции разделяются на шестеренчатые, поршневые, ротационные и др.

https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image008.png

Шестеренчатые счетчики применяются главным образом для измерения количества жидкостей (вязкость 6 сст) при температурах от -20 до +60 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image007.png . Общие пределы измерения для таких счетчиков составляют 800-20000 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image009.png при давлении до 16 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image006.png и диаметре трубопровода 25-40 мм. Максимальный расход до 15 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image010.png .

Поршневые счетчики удобны для измерения малых расходов жидкостей при малых давлениях. Они обычно применяются на энергетических объектах, потребляющих жидкое топливо.

Ротационные счетчики находят применение в системах газо- и теплоснабжения. Они предназначены для местного измерения количества неагрессивного очищенного горючего газа в пределах 0,75-600 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image010.png при давлении 0,03-1 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image006.png и температуре 50 https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image007.png . Их монтируют на газопроводах диаметром 50-150 мм. Основная допустимая погрешность этих приборов https://konspekta.net/studopediaru/baza19/264553033010.files/image011.png.

Расходомеры

Расходомер - это прибор, для определения массового или объемного расхода жидкостей, газов или пара в данный момент времени.

Расход в систему (по показаниям приборов) регулируют, изменяя площадь отверстия для истечения пара, жидкости или газа открытием или закрытием запорных устройств.

При измерении расхода наиболее распространен метод переменного перепада давления. Расходомеры переменного перепада пригодны для измерения практически любого расхода однородной жидкости, газа или пара (за исключением очень малых расходов) при значительном давлении и различной температуре контролируемой среды. Класс точности 1-2,5.

Измерение расхода по этому методу основано на изменении потенциальной энергии (статистического давления) вещества, протекающего через местное сужение в трубопроводе. Разность давлений до и после сужающего устройства, смонтированного в трубопроводе, позволяет рассчитать расход жидкости, протекающей по трубопроводу.

В комплект приборов для измерения расхода по методу переменного перепада давления входят:сужающее устройство (диафрагмы, сопла и трубы Вентури), дифференциальный манометр (поплавковый, кольцевой или мембранный), измеряющий расход по перепаду давления в сужающем устройстве, и соединительные (импульсные) линии между сужающим устройством и дифманометром. При дистанционной передаче показаний, кроме основного (первичного) измерительного прибора – дифманометра, используется дополнительный (вторичный) прибор, связанный с дифманометром и воспроизводящий его показания на соответствующем расстоянии. Вторичный прибор, как и дифманометр, может выполнять различные функции – показание, регистрация, суммирование, регулирование, сигнализация.

Изменяя размеры сужающего устройства, можно менять пределы измерений расхода при постоянном максимальном перепаде на дифманометре. Пределы измерений можно варьировать изменением перепада давления на дифманометре при постоянном размере сужения трубопровода.

Задания.

Задание 1. С помощью учебника запишите название каждой детали счетчика.

C:\Users\АЛиса\Desktop\5345кавке54к.png

Ответы.

Задание 1.

C:\Users\АЛиса\Desktop\выффц2ц2.png

Практическая работа №5

Виды приборов для измерения плотности и вязкости жидкостей.

Цель:

Время работы: 4 часов.

В химической промышленности технологические процессы связаны с получением и переработкой многих газообразных и жидких веществ. Эти вещества характеризуются различными показателями, по которым оценивают их качество. К ним относятся: объемное или массовое соотношение компонентов в смеси, концентрация вещества, его вязкость, влажность, прозрачность, кислотность или щелочность и др.

При измерении состава сред объект измерения рассматривают как смесь, состоящую из нескольких (не менее двух) понимают определение доли (концентрации) того или иного компонента в смеси. При определении концентрации одного компонента смесь называют бинарной (двойной); когда определяют концентрации нескольких веществ, смесь называют многокомпонентной.

Измерение плотности жидкостей

Плотность является одной из основных физических показателей, характеризующих свойства вещества.

Приборы для измерения плотности жидкостей по принципу действия делятся на:

весовые (пикнометрические), измеряющие плотность путем взвешивания определенного постоянного объема жидкости;

гидростатические, измеряющие плотность по изменению давления столба жидкости;

-ареометрические (поплавковые), измеряющие плотность с помощью поплавка постоянной массы, вытесняющей определенный объем жидкости;

-радиоактивные, в которых используется поглощение веществом радиоактивного излучения.

Рассмотрим принцип действия и порядок работы с ареометром типа АОН-1.

Ареометр – это технический прибор для измерения плотности жидкости. Он состоит из стеклянной колбы, в которую помещается стеклянная трубка, имеющая бумажную градуированную шкалу. Колба запаяна с двух сторон, поэтому внутри нее находится вакуум. 

В ареометрах постоянного веса глубина погружения остается постоянной, а изменяется действующая на поплавок выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости.

прибор для измерения плотности жидкости

Рисунок 1. Ареометр.

Сущность метода измерения плотности заключается в погружении ареометра в испытуемый продукт, снятии показания по шкале ареометра при температуре определения и пересчете результатов на плотность при температуре 20 оС.

Цилиндр для ареометров устанавливают на ровную поверхность. Пробу испытуемого продукта наливают в цилиндр, имеющий ту же температуру, что и проба, избегая образования пузырьков и потерь от испарения. Пузырьки воздуха, которые образуются на поверхности, снимают фильтрованной бумагой.https://studfiles.net/html/2706/173/html_8GeMHAGAbe.RzTC/img-a0I09K.png

Температуру испытуемой пробы замеряют до и после измерения плотности по термометру ареометра или дополнительным термометром. Температуру поддерживают постоянной с погрешностью не более 0,2 оС.

Чистый и сухой ареометр медленно и осторожно опускают в цилиндр с испытуемым продуктом, поддерживая ареометр за верхний конец, не допуская смачивания части стержня, расположенной выше уровня погружения ареометра.

Когда ареометр остановится, и прекратятся его колебания, отсчитывают показания. Отсчет по шкале ареометра соответствует плотности продукта при температуре испытания. По округленному значению температуры и плотности, определенной по шкале ареометра, находят плотность испытуемого продукта при 20 оС по таблице обязательного приложения. За результат испытания принимают среднее арифметическое двух определений.

1 – шкала, градуированная в единицах плотности или в %;

2 – слой смолы, сургуча;

3 – чистая, сухая металлическая дробь.

После испытания ареометр нужно промыть несколько раз растворителем (КАТ-К, К-6, нефрас, гексан), затем промывают мыльной водой. Особо трудные загрязнения отмывают хромовой смесью. Отложения неорганических веществ удаляют соляной кислотой (HCl) перед промывкой хромовой смесью, особенно если предполагается присутствие солей бария. В самом конце мойки осторожно протирают холщовой салфеткой или ватой.

Измерение вязкости жидкостей

Вязкость является важной характеристикой материалов во многих химических производствах (искусственное волокно, синтетические смолы, краски, смазочные масла, растворы каучука и др.).

В международной системе единиц (СИ) единица вязкости равна силе в 1 Н, которая способна между двумя параллельными плоскостями, имеющими площадь 1 ми находящимися друг от друга на расстоянии 1 м, поддерживать градиент скорости течения жидкости, равный 1 с-1. Это единица динамической вязкости, она выражается вПа·с.

На практике пользуются кинематической вязкостью, которая представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости и в СИ выражается вм2/с.

Для измерения вязкости применяются приборы – вискозиметры, в которых используются следующие методы:

- истечения;

- падающего тела;

- крутящего момента;

- вибрационный;

- ультразвуковой.

Рассмотрим принцип действия и метод работы с вискозиметром стеклянным капиллярным типа ВПЖ-2.

Измерение вязкости при помощи капиллярного вискозиметра основано на определении времени истечения через капилляр определенного объема жидкости из измерительного резервуара.

https://medmag.ua/image/cache/catalog/image/medicinskim_uchrezhdeniyam/eximLab-viskozimetr-216x216.jpg

Рисунок 2. Вискозиметры.

Вискозиметр стеклянный капиллярный типа ВПЖ-2 предназначен для определения вязкости прозрачных жидкостей. Вискозиметр представляет собой U-образную трубку, в колено 1 которой впаян капилляр 4.

Для измерения времени истечения жидкости на отводную трубу 6 надевают резиновый шланг. Далее, зажав пальцем колено 5 и перевернув вискозиметр, опускают колено 1 в сосуд с жидкостью и засасывают ее (с помощью груши, водоструйного насоса или иным способом) до отметки М2резервуара, следя за тем, чтобы в жидкости не образовывалось пузырьков воздуха.

В тот момент, когда уровень жидкости достигнет отметки М2 резервуара 3, вискозиметр вынимают из сосуда и быстро переворачивают в нормальное положение. Снимают с внешней стороны конца колена 1 избыток жидкости и надевают на него резиновую трубку.

Вискозиметр устанавливают в термостат так, чтобы резервуар 2 был ниже уровня жидкости в термостате. После выдержки в термостате не менее 15 минут при заданной температуре засасывают жидкость в колено 1 примерно до одной трети высоты резервуара 2. Сообщают колено 1 с атмосферой и определяют время отпускания мениска жидкости от отметки Мдо отметки М2.

Вязкость вычисляют по формуле:

V=(g/9,807) ·T· К,

где К- постоянная вискозиметра (0,03604 мм2);

Т – время истечения жидкости (с);

V– кинематическая вязкость жидкости ( мм2/с);

G– ускорение свободного падения в месте измерения (м/с2).

Задания.

Задание 1. Запишите в тетради процедуры, проводимые после использования ареометра.

Задание 2. Рядом со стрелками запишите название составных частей ареометра.

C:\Users\АЛиса\Desktop\112321ув32.png

Задание 3. Запишите в тетради приемку вискозиметров.

Ответы.

Задание 1. После испытания ареометр нужно промыть несколько раз растворителем (КАТ-К, К-6, нефрас, гексан), затем промывают мыльной водой. Особо трудные загрязнения отмывают хромовой смесью. Отложения неорганических веществ удаляют соляной кислотой (HCl) перед промывкой хромовой смесью, особенно если предполагается присутствие солей бария. В самом конце мойки осторожно протирают холщовой салфеткой или ватой.

Задание 2.

C:\Users\АЛиса\Desktop\432423313.png

Задание 3.

4.1. Перед проведением испытаний каждый вискозиметр должен пройти технологическую приработку, настройку, регулировку в течение времени и по методике, установленной в технических условиях на вискозиметры конкретных типов.

4.2. Периодические испытания вискозиметров следует проводить не реже раза в год. При получении неудовлетворительных результатов хотя бы по одному пункту требований необходимо проводить испытания удвоенного числа вискозиметров. Результаты повторных испытаний являются окончательными.

4.3. Контрольные испытания на надежность следует проводить раз в три года. Допускается совмещать контрольные испытания на надежность с очередными периодическими испытаниями.

Практическая работа №5

Измерение относительной влажности воздуха.

Цель: Научиться измерять влажность воздуха.

Время работы: 6 часов.

Для объективного измерения водяных паров в воздухе, используются специальные приборы, преобразующие данные о температуре и концентрации паров.

К таким устройствам относятся:

  1. Гигрометры.
  2. Психрометры.

Приборы с разным принципом работы показывают значения с различной долей погрешности. Некоторые из устройств выдают точные данные о содержании влаги в воздухе, другие допускают погрешность.

Существуют приборы, регистрирующие абсолютные значения, есть измерители, отражающие относительную величину. Поэтому перед выбором гигрометра необходимо изучить принцип работы устройств и учесть условия, в которых будет использоваться прибор.

Абсолютная величина отражает вес водяных паров в кубическом метре воздуха. Значение обозначается в граммах, килограммах на метр в кубе. Такая величина ничего не скажет обычному человеку, поэтому за единицу измерения принято считать относительную влажность воздуха.

Относительная влажность – это соотношение пара и воздуха. Максимально возможное количество пара в воздухе – 100%, остальные значения выводятся относительно максимальной величины.

C:\Users\АЛиса\Desktop\pribory_dlya_izmereniya_vlazhnosti_vozduha_02-430x323.jpg

Согласно СНиП 2.04.05-91 относительная влажность воздуха должна оставаться в пределах 30-60%. В климатически влажных районах, с содержанием паров на открытом воздухе более 75%, значения будут чуть выше.

Принцип работы и виды устройств

Работа гигрометров основана на вариациях физических параметров различных материалов. При изменении количества паров в воздухе, меняются свойства: плотность, вес, длина и другие рабочие параметры веществ. Регистрируя изменения физических характеристик материалов, можно делать выводы о количестве паров в воздухе.

Волосной и пленочный влагомеры

Простейшие механизмы приборов, анализируя физические свойства материалов, позволяют безошибочно определить количество паров в воздухе.

Волосное устройство состоит из синтетического обезжиренного волоса, основания со шкалой, стрелки и шкива. При увеличении или уменьшении паров, сила натяжения волоса меняется, шкив проворачивается, меняя положение стрелки на шкале со значениями.

C:\Users\АЛиса\Desktop\pribory_dlya_izmereniya_vlazhnosti_vozduha_03-430x215.jpg

Такой измеритель действует в диапазоне от 30 до 80%. Сейчас он практически не используется, поскольку существуют другие модели, имеющие больший диапазон работы.

В пленочном влагомере в качестве чувствительного элемента выступает органическая пленка, присоединенная к шкиву. При изменении показателя влажности, усиливается или уменьшается натяжение пленки, что приводит к движению шкива, который меняет угол наклона стрелки.

Указатель двигается по дугообразному циферблату, показывая процент влажности воздуха в помещении.

Оба механизма действуют по законам механики, поэтому могут точно измерить влагу в помещениях, где держится низкая температура, до 0 °С.

Весовой и конденсационный измерители

С помощью весового гигрометра можно определить абсолютную влажность воздуха. Такое устройство используется для лабораторных опытов, поэтому для домашнего использования в помещениях не подойдет.

Конденсационный измеритель резюмирует наиболее точные данные. Конструкция такого прибора состоит из плоской поверхности, на которой оседает влага, термометра, определяющего момент образования конденсата и пучка света, улавливающего появление первого конденсата. Рабочий диапазон измерителя от 0 до 100%.

Механический и электрический приборы

Механический или керамический влагомер работает посредством электрического сопротивления массы. Поскольку в составе керамической массы содержится кремний и каолин с частицами металла, полученная смесь меняет сопротивление после изменения влажности воздуха.

За счет этого при различном содержании пара, стрелка на приборе меняет положение, отражая влажность воздуха.

Данный механизм работы позволяет делать керамические приборы компактными, поэтому они пользуются спросом для измерения влажности воздуха в быту.

Электронный или комнатный гигрометр – современный высокоскоростной прибор для определения влажности воздуха в помещении.

В конструкции могут быть использованы следующие принципы действия:

  • измерение электропроводности окружающего воздуха;
  • оптоэлектронный метод, с измерением точки росы;
  • измерение электрического сопротивления полимеров и солей;
  • анализ емкости конденсата.

Цифровой влагомер работает при помощи микросхем, поэтому расчеты производятся в течение нескольких секунд, а выходные данные имеют минимальную погрешность.

При определении влажности воздуха устройствами данного типа, необходимо учитывать температуру окружающей среды. Малейшие отклонения от стационарных условий влияют на конечные показатели, поэтому перед непосредственным измерением уличные двери должны быть закрыты в течение 15 минут.

Кроме температурных колебаний на работу устройств влияет близость нагревательных приборов. Поэтому при размещении гигрометров любого типа учитывайте близость радиаторов и размещайте их на противоположной стене или столике, расположенном на значительном расстоянии от обогревателей.

C:\Users\АЛиса\Desktop\vit-2.jpg

Принцип действия психрометра

Еще одним прибором для измерения влажности воздуха в помещениях является психрометр. Механизм работы психрометрических устройств основан на использовании физико-химических свойств жидкостей.

Для измерения на приборе установлены две градусные трубки с жидкостью, одна из которых обмотана мокрой тканью. При испарении влаги температурный показатель на обмотанной трубке ниже, чем на сухой.

Для получения результата необходимо посмотреть температуру воздуха на термометре, не обмотанном тканью, вычислить разницу показателей жидкости между обеими трубками.

Далее, в первом столбце таблицы значений найти температуру воздуха согласно градуснику. В верхней строке найти разницу значений. Цифра на пересечении столбца и строки является показателем влажности.

Психрометры бывают трех видов:

  1. Стационарный. Простой прибор, состоящий из двух градусников, заключенных в метеорологическую колбу. Один из термометров взаимодействует с влажной тканью, в связи с чем, жидкость меняет физико-химические свойства и появляется разница в градусах. Результаты вычисляются по таблице.
  2. Аспирационный психрометр похож на стационарный, разница заключается в том, что защитном корпусе установлен вентилятор-аспиратор, для перемещения сжатого газа. Своеобразный вакуум создает условия для получения максимально точных показателей.
  3. Дистанционный прибор может быть манометрическим или электрическим. В конструкции присутствуют манометрические термометры или термисторы, которые изменяют сопротивление в зависимости от состояния внешней среды. Готовые результаты выводятся на цифровое табло прибора.

Психрометрические устройства проходят стандартизацию и поверку, поэтому выходные значения можно считать наиболее точными.

Механические и цифровые гигрометры имеют ряд преимуществ, которые могут повлиять на выбор прибора.

К плюсам механических моделей влагомеров можно отнести то, что:

  • работа прибора не зависит от внешних источников питания;
  • они просты в использовании, поскольку требуется минимальная дополнительная подстройка необходимых рабочих параметров;
  • стоимость механического гигрометра, несколько ниже электронного.

Цифровые модели выполняются в виде складных, портативных гаджетов.

Кроме этого к преимуществам электронных моделей относятся:

  • высокая скорость выдачи результата;
  • меньшая погрешность показаний, по сравнению с механическим прибором;
  • выходные данные подлежат дальнейшей обработке, в связи с наличием встроенной внутренней памяти.

Некоторые электронные влагомеры совмещают в себе сразу несколько приборов: гигрометр, часы, календарь, термометр, барометр, измеритель точки росы. Поэтому, если устройство выполняет несколько климатических функций – это стационарная метеостанция.

Задания.

Задание 1. Используя гигрометр ВИТ – 2 измерьте относительную влажность воздуха в нескольких помещениях. Процесс измерения и результат запишите в тетрадь.

Задание 2. Напротив стрелок напишите составные части гигрометра.

C:\Users\АЛиса\Desktop\756нпрар.png

Задание 3. Пользуясь интернет ресурсами найдите и запишите меры безопасности при работе с гигрометром ВИТ – 2.

Задание 4. Заполните таблицу.

Неисправности

Способы устранения

Разрушения питателя

Разрывы термометрической жидкости

Ответы.

Задание 2.

C:\Users\АЛиса\Desktop\4231111.png

Задание 3.

Указание мер безопасности при работе с гигрометром

1. При работе с гигрометром запрещается:

  • Подвергать гигрометр резким ударам как при монтаже, так и при эксплуатации;
  • Протирать шкалу термометров и психрометрическую таблицу растворителями, кислотами и другими аналогичными жидкостями;
  • Перегревать термометры гигрометра ВИТ-1 более 45°С и гигрометра ВИТ-2 более 60°С. При перегреве произойдет разрушение резервуаров термометров.

2. При разрушении термометров термометрическая жидкость толуол удаляется с окружающих предметов горячей водой. Толуол токсичен, огнеопасен, температура вспышки около 5°С.

Задание 4.

Неисправности

Способы устранения

Разрушения питателя

Заменить питатель входящим в комплект гигрометра, для чего удалите остатки разбитого и вставьте новый, зафиксировав питатель пружиной, находящейся на обратной стороне основания гигрометра.

Разрывы термометрической жидкости

Устраните их путем осторожного подогрева резервуаров термометров до соответствующих температур (ВИТ-1 не более 45°С и гигрометра ВИТ-2 не более 60°С. При перегреве произойдет разрушение резервуаров термометров).

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Сахалинский индустриальный техникум»

КОМПЛЕКТ

контрольно-оценочных средств по дисциплине

ОП 06.

Основы автоматизации производства.

Программа подготовки квалифицированных рабочих, служащих

по профессии

15.01.20  Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике

ПЕРЕЧЕНЬ

ВНЕАУДИТОРНЫХ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАБОТ

ОП 06.

Основы автоматизации производства.

п/п

Радел. Тема ППКРС

Наименование СР

Кол-во часов

Введение, основные понятия.

1

Составить опорный конспект: «Назначение электрических сетей. Классификация электрических сетей с точки зрения электробезопасности».

3

Тема 1.Общие требования энергетической безопасности.

2

Вычертить схему зануления  в сети с изолированной нейтралью.

2

Тема 2. Проектирование и устройство электроустановок.

3

Составить таблицу: Цветовое и буквенно-цифровое обозначение электрических проводников и шин.

2

4

Составить опорный конспект: Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения.

4

Тема 3. Требования к персоналу и его подготовка.

5

Составить опорный конспект: «Задачи электротехнического и электротехнологического персонала».

2

6

Подготовка к деловой игре: «Обеспечение безопасности при выполнении работ в действующих электроустановках».

4

Тема 4. Эксплуатация электроустановок потребителей.

7

Составить опорный конспект: Техническая документация при эксплуатации электроустановок.

2

Тема 5. Техническое обслуживание и ремонт электроустановок потребителей.

8

Составить опорный конспект: Электрозащитные средства, классификация, назначение, принцип действия, правила пользования и эксплуатационные испытания.

2

9

Составить опорный конспект: Измерение параметров заземления. Построение графиков.

3

Тема 6. Испытания и измерения в электроустановках.

10

Составить опорный конспект: Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок.

1

11

Составить опорный конспект:  Работы с электроизмерительными клещами и измерительными штангами.

1

Тема 7. Заземление и защитные меры электробезопасности.

12

Составить опорный конспект: Электрозащитные средства, классификация, назначение, принцип действия, правила пользования и эксплуатационные испытания.

2

Тема 8. Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

13

Составить опорный конспект: Техническое обслуживание и планово-предупредительные ремонты электроустановок.

1

Тема 9. Меры безопасности при производстве отдельных работ.

14

Составить опорный конспект: Меры безопасности при обслуживании трансформаторов, электродвигателей, при обслуживании конденсаторных установок, обслуживании распределительных устройств, при работах на кабельных линиях.

1

Тема 10. Оказание первой доврачебной помощи при поражении

15

Написать  реферат: Первая помощь при поражении электрическим током.

6

ИТОГО

36

Пояснительная записка по выполнению внеаудиторной (самостоятельной) работы

Методические указания разработаны в соответствии с учебной программой и предназначены для обучающихся по профессии «Слесарь по контрольно – измерительным приборам» среднего профессионального образования. В соответствии с учебным планом на самостоятельную работу студентов отводится 50 часов.

Основная задача образования заключается в формировании творческой личности специалиста, способного к саморазвитию, самообразованию, инновационной деятельности. Решению этой задачи во многом способствует внеаудиторная (самостоятельная) работа студентов, которая является важной формой образовательного процесса.

Внеаудиторная работа обучающихся проводится с целью:

  •  систематизация и закрепления полученных теоретических знаний и умений учебной дисциплины;
  • углубления и расширения теоретических знаний;
  • развития познавательных способностей и активности обучающихся: самостоятельности, ответственности, организованности и творческой инициативы;
  • формирование самостоятельности мышления, способности к саморазвитию и самореализации.

Виды самостоятельных работ обучающихся по математике:

  • решение заданий по образцу;
  • выполнение заданий по алгоритму;
  • составление алгоритмов;
  • выполнение графических работ (графики, схемы);
  • разработка презентаций, докладов, рефератов;
  • написание конспекта;

Возможные формы контроля:

  • проверка выполненной работы преподавателем;
  • защита студентами выполненной работы;
  • самооценивание по критериям;
  • контрольные вопросы;
  • зачет;

Критерии оценивания внеаудиторной (самостоятельной) работы.

Оценка «5» (отлично) ставится, если работа выполнена полностью правильно и с пояснениями, допускается неточности, описка, не являющаяся следствием незнания или непонимания учебного материала.

Оценка «4» (хорошо) ставится, если выполнено 76-90% заданий, либо работа выполнена полностью, но обоснования шагов решения недостаточны, либо допущены 1-2 грубые ошибки, недочеты.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если выполнено 55-75% заданий; допущены более трех недочетов, но студент должен обладать обязательными умениями по проверяемой теме.

Оценка «2» (неудовлетворительно) выставляется, если выполнено менее 55% заданий, допущены существенные ошибки, показывающие, что обучающийся не владеет обязательными умениями по данной теме в полной мере.


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Рабочая программа профессионального модуля МДК1.01 ТЕХНИКА ПОДГОТОВКИ ХИМИЧЕСКОЙ ПОСУДЫ, ПРИБОРОВ ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ программы подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии 18.01.02 Лаборант-эколог.

Рабочая программа  профессионального модуля МДК1.01 Техника подготовки химической посуды, приборов и лабораторного оборудования разработана на основе Федерального государственного образовательног...

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно измерительным приборам и автоматике

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащихпо профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно измерительным приборам и автоматике...

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащихпо профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике...

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащихпо профессии СПО 15.01.20Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике...

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20 Слесарь по контрольно измерительным приборам и автоматике

Методические указания разработаны в соответствии с учебной программой. В зависимости от содержания они могут выполняться студентами индивидуально, фронтально или в группе....

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по программе подготовки квалифицированных рабочих, служащих по профессии СПО 15.01.20Слесарь по контрольно – измерительным приборам и автоматике

Целью разработки является оказание помощи студентам в выполнении практических заданий по дисциплине «МДК 02.01Технология электромонтажных работ»Данная работа содержит методические указания...