MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA"

Anni-Kristiina Lahtinen
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 OAMK / Tekniikan yksikkö MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4 LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA Tero Hietanen ja Heikki Kurki

2 TEHTÄVÄN MÄÄRITTELY Työn tehtävänä on tutustua prosessikalibraattoriin, joka on välttämätön instrumentti mittausten oikeellisuuden osoittamiseksi sekä varteenotettava vaihtoehto kenttäkalibroinnissa. Tämän päivän kalibraattorit pystyvät tutkimaan anturin toimintaa. Joillakin kalibraattoreilla, kuten esimerkiksi käytössämme olevalla Fluke 702- prosessikalibraattorilla voidaan myös simuloida lähettimen toimintaa. Fluke 702 -kalibraattorin mukana on paineilmamoduuli jonka ansiosta myös paineen kanssa toimiminen on mahdollista. Työssä tulee mitata lähettimien viestejä sekä käyttää kalibraattoria lähettimenä eli simuloida lähetintä. TEORIA Fluke 702 prosessikalibraattorin ominaisuuksia: TOIMINTO MITTAUKSENA LÄHTEENÄ - dc V V 0..11V /mv, 10mA max. - ac V V, 5 khz (max.) - taajuus 1 Hz...50 khz 1 mv...10 V 100 mv V rms 2 Hz...50 khz, kanttiaalto simuloimaan pulssisuhdetta ja kierrosnopeusmittareita - dc virta ma mA, 28V (max.) - vastus kΩ kΩ - johtokyky matala resistanssi synnyttää piippauksen - vastuslämpötila- 100 Ω platina, 100 Ω platina, mittaus ºC ºC 120 Ω nikkeli, 120 Ω nikkeli, ºC ºC 2-, 3- ja 4- johdin 2- johdin - termoparimittaus tyypit: E, N, J, K, T, B, R, S tai C

Joillakin kalibraattoreilla, kuten esimerkiksi käytössämme olevalla Fluke 702- prosessikalibraattorilla voidaan myös simuloida lähettimen toimintaa.

3 - paine 8 moduulia kpa:sta mittaamiseen -ulkoisella paineensyötöllä(esim. käsipainepumpulla) kPa:iin - silmukka lähde 24 V tai 28 V, 22 m A (max.) VÄLINEET Fluke 702-prosessikalibraattori on lämpötila- ja painekalibraattori, joka on dokumentoiva. Kalibraattoriin on määritelty lämpötila-antureita vastusanturit platina ja nikkeli sekä tavallisimmat termoelementit. Kalibraattori voi mitata anturiviestejä ja se voi simuloida vastaavia antureita. Termoelementi referenssi-liitoskompensointi on tehty sisäisesti. Painekalibraattorina Fluke 702 tarvitsee painemodulin, joko gage tai diff-tyyppisen. Paineviesti voi olla sekä mitta- että kalibrointiviestinä. Sähköisinä mitta- ja kalibrointiviesteinä ovat vastus-, virta-, jännite- ja taajuusviestit. Dokumentointi näkyy siten, että kalibraattorin data voidaan siirtää PMLINK- ohjelmiston avulla PC:lle. Siten tehdas voi tallettaa kalibrointidatansa tietoverkossa. PMLINKohjelmistoa ei tässä työssä käytetä. - Pt- 100 anturi - Pt- 100 anturin lähetin - termoelementti - Fluke 702- prosessikalibraattori - painemoduuli - käsipainepumppu - painelähetin (Endress&Hauser-painelähetin Cerabar S) TEHTÄVIEN SUORITUS HUOM! Kalibraattorin liittimet vaurioituvat helposti. Jos ei käytettävissä ole kosketussuojalla varustettuja banaanipistokeliittimiä, niin kytke tavalliset pistokkeet varovaisuutta noudattaen laitteeseen. Älä missään tapauksessa väännä pistoketta sivullepäin, kun se on kytkettynä. Kalibraattorin Fluke 702 on laitteen oma 7,5 V paristo. Jos sen lataus loppuu, pyydä varaparisto ohjaajalta. Jos käytetään pariston sijasta verkkomuuntajaa, niin käytetään vain laitteen omaa verkkomuuntajaa, jota säilytetään laitteiston salkussa.

Kalibraattoriin on määritelty lämpötila-antureita vastusanturit platina ja nikkeli sekä tavallisimmat termoelementit. Kalibraattori voi mitata anturiviestejä ja se voi simuloida vastaavia antureita.

4 TEHTÄVÄ 1 Kolmijohdinkytkennässä anturivirta tuodaan anturille erillisellä johtimella. Johdin resistanssit eivät vaikuta mittaustulokseen, mikäli ne ovat yhtä suuret. Kuva 1. Kalibraattorin kolmijohdinkytkentä Suorita edellä olevan kuvan mukainen kytkentä ja mittaa huoneen lämpötila Pt- 100 anturilla. TEHTÄVÄ 2 Ns. nelijohdinkytkentää käytettäessä mittausvastukseen syötetään vakiovirta johdinparia pitkin ja toisen johdinparin avulla mitataan vastuksen jännite. Tämä vakiovirtalähteen käyttöön perustuva menetelmä on kohonnut vahvaksi kilpailijaksi siltamittausten rinnalle. Vakiovirtalähde pitää anturivastuksessa kulkevan virran koko ajan vakiona, eikä edellisissä menetelmissä välttämättömiä johdinsovituksia tarvita.

nelijohdinkytkentää käytettäessä mittausvastukseen syötetään vakiovirta johdinparia pitkin ja toisen johdinparin avulla mitataan vastuksen jännite.

5 Kuva 2. Kalibraattorin nelijohdinkytkentä Suorita kuvan 2 mukainen kytkentä ja mittaa huoneen lämpötila Pt- 100 anturia käyttäen. TEHTÄVÄ 3. Huom. Pitää ensin varmistaa, että labrasta löytyy sopiva lämpötilan mittalähetin, esim lähetin, jonka tyyppi on SEM203P. Pt- 100 lähettimen kalibrointikytkentä on esitetty alla olevassa kuvassa. Kytkennässä huomattavana etuna on, että kytkennässä ei tarvita erillistä jännitelähdettä Kuva 3. Lähettimen kalibrointikytkentä Suorita Pt-100 anturin lähettimen kalibrointi mittausalueelle ºC, käyttäen Fluken kalibraattoria. TEHTÄVÄ 4

Pt- 100 lähettimen kalibrointikytkentä on esitetty alla olevassa kuvassa.

6 Suorita lämpötilan mittaus valitsemallasi termoparilla. ( Manuaali: 701/702, Documenting process calibrator: users manual, alkaen s. 31, kuva 12 ). TEHTÄVÄ 5 Tutustu Endress&Hauserin painelähettimeen Cerabar S (tilauskoodi:pmp71-aca1pb11aaaa). Mille painealueelle kyseinen lähetin on tarkoitettu? Miten se liitetään prosessiin (esim putkeen tai säiliöön)? Voitko päätellä tyypistä, mitä materiaalia anturiosan kalvo on valmistettu? Lähettimen kannen sisällä on kytkimiä. Mitä niillä tehdään. Vastauksia voit etsiä laitteen manuaalista, joka on tallennettu samaan hakemistoon kuin tämä työohje. Suorita painelähettimen kalibrointi bar:in alueelle (4-20 ma) manuaalin ohjeiden mukaisesti. ( Manuaali: 701/702, Documenting process calibrator: users manual, alkaen s. 76 ). TEHTÄVÄ 6 Selvitä FLUKE 702 prosessikalibraattorin eri käyttömahdollisuuksia. TYÖSELOSTUS Lähteet: Esitä työselostuksessa työn kulku ja saadut mittaustulokset. Fluke 702 User s Manual Lähettimien tekniset tiedot

Miten se liitetään prosessiin (esim putkeen tai säiliöön)? Voitko päätellä tyypistä, mitä materiaalia anturiosan kalvo on valmistettu? Lähettimen kannen sisällä on kytkimiä. Mitä niillä tehdään.

Samankaltaiset tiedostot

LÄMPÖTILAN MITTAUS VASTUSANTUREILLA

1/11 LÄMPÖTILAN MITTAUS VASTUSANTUREILLA 2/11 Metallit tuntoelinmateriaaleina Puolijohdepohjaiset vastusanturit eli termistorit 6/11 -Vastusanturit ovat yleensä metallista valmistettuja passiivisia antureita.