Sensory i przetworniki pomiarowe. Laboratorium
- Dodaj recenzję:
- Kod: 3263
- Producent: Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej
- Autor: Krzysztof Suchocki
-
-
- szt.
- Cena netto: 34,29 zł 36,00 zł
Sensory i przetworniki pomiarowe
rok wydania: 2016, wydanie pierwsze
ilość stron: 432
ISBN: 978-83-7348-661-4
oprawa: miękka
Słowa kluczowe: pomiary tensometryczne, potencjometryczne pomiary pH, czujniki wilgotności, czujniki impulsowe i kodowe, metody obróbki danych pomiarowych, pomiar przewodności cieczy, termorezystory i termopary, pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie, pomiar stężenia jonów metali w wodzie, pomiary sejsmiczne, czujniki piezoelektryczne i pojemnościowe, czujniki siły i ciśnienia, pirometria optyczna, sensory indukcyjne
Spis treści
Przedmowa / 15
WSTĘP / 17
1. Cele i zakres laboratorium / 17
2. Spodziewane efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje / 17
3. Spis ćwiczeń laboratoryjnych / 17
4. Regulamin laboratorium / 18
5. Wykonanie pomiarów / 19
6. Zaliczenie laboratorium / 20
7. Sposób przygotowania sprawozdania laboratoryjnego / 20
8. Postępowanie w przypadku porażenia prądem / 24
8.1. Zasady wzywania pomocy / 25
8.2. Zasady udzielania pierwszej pomocy / 25
METODY OBRÓBKI DANYCH POMIAROWYCH / 31
1. Jednostki miar wielkości fizycznych / 31
2. Wzorce jednostek miar / 33
3. Podstawy teoretyczne obróbki danych pomiarowych / 34
3.1. Wyznaczanie niepewności typu A / 34
3.2. Wyznaczanie niepewności typu B / 37
3.3. Wyznaczanie niepewności złożonej / 37
3.3.1. Pomiary bezpośrednie / 37
3.3.2. Pomiary pośrednie / 38
3.4. Przybliżone metody wyznaczania niepewności rozszerzonej / 39
ĆWICZENIA / 43
C1. Pomiary tensometryczne / 43
C1.1. Cel ćwiczenia / 43
C1.2. Wykaz aparatury / 43
C1.3. Podstawy teoretyczne pomiarów tensometrycznych / 44
C1.3.1. Zasada działania tensometrów / 44
C1.3.2. Parametry tensometrów / 46
C1.3.3. Budowa i zasada działania mostków tensometrycznych / 47
C1.4 Stanowisko laboratoryjne do badania tensometrów / 53
C1.5. Zadania pomiarowe 55
C1.5.1. Wzorcowanie ćwierć mostka tensometrycznego w zakresie = 0,001÷0,01 / 55
C1.5.2. Wpływ napięcia zasilania ćwierćmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,001÷0,01 / 56
C1.5.3. Wzorcowanie ćwierćmostka tensometrycznego w zakresie = 0,01÷0,1 / 57
C1.5.4. Wpływ napięcia zasilania ćwierćmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,01÷0,1 / 58
C1.5.5. Wzorcowanie półmostka tensometrycznego w zakresie = 0,001÷0,01 / 58
C1.5.6. Wpływ napięcia zasilania półmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,001÷0,01 / 59
C1.5.7. Wzorcowanie półmostka tensometrycznego w zakresie = 0,01÷0,1 / 60
C1.5.8. Wpływ napięcia zasilania półmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,01÷0,1 / 60
C1.5.9. Wzorcowanie tensometrów w układzie półmostka metodą pomiaru strzałki ugięcia / 61
C1.5.10. Wzorcowanie tensometrów w układzie pełnego mostka metodą pomiaru strzałki ugięcia / 62
C1.5.11. Wzorcowanie tensometrów w układzie półmostka metodą obciążenia belki znaną siłą / 63
C1.5.12. Wzorcowanie tensometrów w układzie pełnego mostka metodą obciążenia belki znaną siłą / 64
C1.5.13. Pomiar odkształceń w belce o przekroju równomiernym tensometrami w układzie półmostka / 65
C1.5.14. Pomiar odkształceń w belce o przekroju równomiernym tensometrami w układzie pełnego mostka / 66
C1.5.15. Pomiar odkształceń wzdłużnych próbki i wyznaczenie jej modułu sprężystości / 67
C1.5.16. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru tensometrami w układzie ćwierćmostka / 68
C1.5.17. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru tensometrami w układzie półmostka / 69
C1.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 70
C1.6.1. Polecenia do wykonania / 70
C2. Sensory indukcyjne / 72
C2.1. Cel ćwiczenia / 72
C2.2. Wykaz aparatury / 72
C2.3. Podstawy teoretyczne pomiarów czujnikami indukcyjnymi / 73
C2.3.1. Zasada działania czujników indukcyjnych dławikowych / 73
C2.3.2. Przetwornik indukcyjny dławikowy, różnicowy / 75
C2.3.3. Przetwornik indukcyjny solenoidalny / 77
C2.3.4. Przetwornik indukcyjny transformatorowy / 78
C2.3.5. Typowe układy pracy czujników indukcyjnych / 79
C2.4. Stanowisko laboratoryjne do badania czujników indukcyjnych / 81
C2.5. Zadania pomiarowe / 83
C2.5.1. Badanie przetwornika solenoidalnego / 83
C2.5.2. Badanie wpływu zewnętrznego, zakłócającego pola magnetycznego na pracę przetwornika indukcyjnego / 85
C2.5.3. Badanie właściwości ćwierćmostka pomiarowego / 87
C2.5.4. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość ćwierć mostka pomiarowego / 89
C2.5.5. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość ćwierć mostka pomiarowego / 90
C2.5.6. Badanie właściwości półmostka pomiarowego / 90
C2.5.7. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość półmostka pomiarowego / 91
C2.5.8. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość półmostka pomiarowego / 92
C2.5.9. Badanie przetwornika transformatorowego / 92
C2.5.10. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość przetwornika transformatorowego / 94
C2.5.11. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość przetwornika transformatorowego / 95
C2.5.12. Badanie przetwornika transformatorowego PSz-10 / 95
C2.5.13. Badania przemieszczeń wału silnika przetwornikami dławikowymi o zmiennej szczelinie powietrznej / 97
C2.5.13.1. Pomiar statyczny bicia wału silnika elektrycznego / 97
C2.5.13.2. Pomiar dynamiczny bicia wału silnika elektrycznego / 98
C2.5.14. Badanie charakterystyki przetwornika indukcyjnego zbliżeniowego / 99
C2.5.15. Badanie właściwości grubościomierzy magnetycznych / 103
C2.5.15.1. Wpływ podłoża na dokładność pomiaru grubościomierzami / 104
C2.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 106
C2.6.1. Polecenia do wykonania / 106
C3. Pomiary sejsmiczne / 108
C3.1. Cel ćwiczenia / 108
C3.2. Wykaz aparatury / 108
C3.3. Podstawy teoretyczne pomiarów czujnikami sejsmicznymi / 109
C3.3.1. Metody wyznaczania własności dynamicznych przetworników II rzędu / 112
C3.3.1.1. Metoda czasowa wyznaczania właściwości dynamicznych / 112
C3.3.1.2. Metoda częstotliwościowa wyznaczania właściwości dynamicznych / 114
C3.3.2. Piezoelektryczny akcelerometr sejsmiczny / 116
C3.4. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników II rzędu / 120
C3.5. Zadania pomiarowe / 121
C3.5.1. Pomiar charakterystyki statycznej wytrząsarki / 121
C3.5.2. Rejestracja odpowiedzi skokowej wytrząsarki / 123
C3.5.3. Pomiar charakterystyki przejściowej wytrząsarki 124
C3.5.4. Pomiar charakterystyki przejściowej elektrodynamicznego przetwornika sejsmicznego / 125
C3.5.5. Pomiar charakterystyki amplitudowo–częstotliwościowej elektrodynamicznego przetwornika sejsmicznego / 126
C3.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 127
C3.6.1 Polecenia do wykonania / 127
C4. Termorezystory i termopary / 128
C4.1 Cel ćwiczenia / 128
C4.2. Wykaz aparatury / 128
C4.3. Podstawy teoretyczne / 128
C4.3.1. Termopary / 129
C4.3.2. Metalowe przetworniki rezystancyjne / 130
C4.3.3. Półprzewodnikowe przetworniki termometryczne / 132
C4.3.3.1. Typowe układy pomiarowe przetworników rezystancyjnych / 133
C4.3.4. Właściwości dynamiczne przetworników termometrycznych / 136
C4.4. Stanowisko laboratoryjne do badania termopar i przetworników termometrycznych / 138
C4.5. Zadania pomiarowe / 141
C4.5.1. Badanie właściwości metrologicznych „wirtualnych” termopar / 141
C4.5.1.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania wybranej termopary „wirtualnej” / 141
C4.5.1.2. Wpływ temperatury odniesienia na charakterystykę przetwarzania wybranej termopary „wirtualnej” / 142
C4.5.1.3. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania wybranej termopary rzeczywistej / 142
C4.5.1.4. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru temperatury termoparą „wirtualną” / 143
C4.5.1.5. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru temperatury termoparą rzeczywistą / 145
C4.5.1.6. Badanie właściwości dynamicznych termopar / 146
C4.5.1.7. Badanie wpływu osłony termopary na jej właściwości dynamiczne / 147
C4.5.2. Badanie właściwości metrologicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 149
C4.5.2.1. Badanie charakterystyki statycznej rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 149
C4.5.2.2. Wpływ wartości prądu polaryzującego rezystancyjny przetwornik termometryczny na dokładność pomiaru temperatury / 150
C4.5.2.3. Wpływ otoczenia rezystancyjnego przetwornika termometrycznego na zjawisko samoogrzewania / 151
C4.5.2.4. Wpływ linii dwuprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 152
C4.5.2.5. Wpływ linii trójprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 153
C4.5.2.6. Wpływ linii czteroprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 153
C4.5.2.7. Badanie właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 155
C4.5.2.8. Badanie wpływu osłony ochronnej rezystancyjnych przetworników termometrycznych na ich właściwości dynamiczne / 156
C4.5.2.9. Badanie wpływu prądu polaryzującego na właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych bez osłony ochronnej / 156
C4.5.2.10. Badanie wpływu prądu polaryzującego na właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych umieszczonych w osłonie ochronnej / 158
C4.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 160
C4.6.1. Polecenia do wykonania / 160
C5. Czujniki impulsowe i kodowe / 162
C5.1. Cel ćwiczenia / 162
C5.2. Wykaz aparatury / 162
C5.3. Podstawy teoretyczne / 162
C5.3.1. Pomiar prędkości obrotowej metodą stroboskopową / 164
C5.3.2. Pomiar prędkości obrotowej prądnicą tachometryczną / 165
C5.3.3. Elektroniczne systemy pomiaru kątów / 166
C5.3.3.1. Kodowy system pomiaru kątów / 167
C5.3.3.2. Impulsowy system pomiaru kątów / 168
C5.4. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników prędkości obrotowej i przemieszczeń / 170
C5.5. Zadania pomiarowe / 172
C5.5.1. Badanie właściwości metrologicznych fotoelektrycznych przetworników prędkości obrotowej .... 172
C5.5.1.1. Badanie właściwości metrologicznych przyrządu fotooptycznego RM-1501 / 172
C5.5.1.2. Pomiar prędkości obrotowej tachometrem optoelektronicznym / 173
C5.5.2. Badanie właściwości prądnicy tachometrycznej / 175
C5.5.2.1. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru prądnicą tachometryczną / 176
C5.5.3. Badanie właściwości przetworników impulsowych do pomiaru prędkości obrotowej / 178
C5.5.3.1. Badanie właściwości przetwornika kodowego Graya M 500 / 178
C5.5.3.2. Badanie właściwości przetwornika obrotowo-impulsowego MOL 313-250-PB / 179
C5.5.4. Badanie właściwości przetworników do pomiaru małych odległości/ przemieszczeń / 180
C5.5.4.1. Badanie właściwości przetwornika optoelektronicznego MS-50.11. 180
C5.5.4.2. Badanie właściwości przetwornika optoelektronicznego linkowego HLS-S-02-004 / 180
C5.5.4.3. Badanie właściwości przetwornika rezystancyjnego CLP 21-100 ... 181
C5.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 182
C5.6.1 Polecenia do wykonania / 183
C6. Czujniki siły i ciśnienia / 184
C6.1. Cel ćwiczenia / 184
C6.2. Wykaz aparatury / 184
C6.3. Podstawy teoretyczne / 184
C6.3.1. Metody pomiaru ciśnienia / 185
C6.3.1.1. Sprężyste czujniki ciśnienia / 186
C6.3.1.2. Piezoelektryczne czujniki ciśnienia / 187
C6.3.1.3. Rezystancyjne czujniki ciśnienia / 187
C6.3.1.4. Pojemnościowe czujniki ciśnienia / 188
C6.3.1.5. Indukcyjne czujniki ciśnienia / 189
C6.4. Stanowisko laboratoryjne do badania belek tensometrycznych i przetworników ciśnienia / 190
C6.5. Zadania pomiarowe / 196
C6.5.1. Badanie tensometrycznego czujnika siły NS 6 / 196
C6.5.1.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania tensometrycznego czujnika siły NS 6 / 196
C6.5.1.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzującego na charakterystykę przetwarzania czujnika siły NS 6 / 198
C6.5.2. Badanie parametrów tensometrycznego czujnika siły KM 200 / 199
C6.5.2.1 Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania czujnika siły KM 200 / 199
C6.5.2.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania czujnika siły KM 200 / 200
C6.5.3. Badanie belek tensometrycznych BTENS-N27 / 201
C6.5.3.1 Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania belki tensometrycznej BTENS-N27 / 201
C6.5.3.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania belki tensometrycznej BTENS-N27 / 204
C6.5.4. Badanie wpływu sposobu mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 205
C6.5.4.1. Wyznaczanie wpływu jednostronnego mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 205
C6.5.4.2. Wyznaczanie wpływu dwustronnego mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 207
C6.5.5. Badanie tensometrycznych czujników ciśnienia / 209
C6.5.5.1 Badanie parametrów tensometrycznego czujnika ciśnienia z wyjściem prądowym / 209
C6.5.6. Badanie właściwości tensometrycznego czujnika ciśnienia z wyjściem napięciowym / 212
C6.5.6.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania tensometrycznego przetwornika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 212
C6.5.6.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania czujnika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 213
C6.5.6.3. Wyznaczanie właściwości dynamicznych czujnika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 214
C6.5.7. Badanie parametrów piezorezystywnego czujnika ciśnienia CL-1L / 215
C6.5.7.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania piezorezystywnego czujnika ciśnienia / 215
C6.5.7.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania piezorezystywnego czujnika ciśnienia ....... 216
C6.5.7.3. Badanie właściwości dynamicznych piezorezystywnego czujnika ciśnienia . 217
C6.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 217
C6.6.1. Polecenia do wykonania / 217
C7. Czujniki wilgotności / 219
C7.1. Cel ćwiczenia / 219
C7.2. Wykaz aparatury / 219
C7.3. Podstawy teoretyczne / 219
C7.3.1. Metody pomiaru wilgotności / 221
C7.3.1.1. Metody grawimetryczne / 221
C7.3.1.2. Metody higroskopowe / 221
C7.3.1.3. Metody termometryczne / 222
C7.3.1.4. Metody chemiczne / 223
C7.3.1.5. Metody elektryczne / 223
C7.4. Metody kalibracji wilgotnościomierzy / 227
C7.4.1. Roztwory higrostatyczne / 227
C7.5. Stanowisko laboratoryjne do badania czujników wilgotności / 228
C7.6. Zadania pomiarowe / 231
C7.6.1. Badanie mostka zmiennoprądowego RLC / 231
C7.6.1.1. Wyznaczanie wpływu długości kabli podłączeniowych na dokładność pomiaru rezystancji / 231
C7.6.1.2. Wyznaczanie wpływu długości kabli podłączeniowych na dokładność pomiaru pojemności / 233
C7.6.2. Badanie parametrów rezystancyjnych czujników wilgotności / 235
C7.6.2.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania rezystancyjnego czujnika wilgotności / 235
C7.6.2.2. Wpływ napięcia polaryzacyjnego na parametry rezystancyjnego czujnika wilgotności / 236
C7.6.2.3. Właściwości dynamiczne rezystancyjnego czujnika wilgotności / 237
C7.6.3. Badanie parametrów pojemnościowych czujników wilgotności / 238
C7.6.3.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania pojemnościowego czujnika wilgotności / 238
C7.6.3.2. Wpływ napięcia polaryzacyjnego na parametry pojemnościowego czujnika wilgotności / 239
C7.6.3.3. Właściwości dynamiczne pojemnościowego czujnika wilgotności / 240
C7.6.4. Badanie właściwości metrologicznych mikroukładu do pomiaru wilgotności / 241
C7.6.4.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania mikroukładu / 241
C7.6.4.2 Wpływ napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania mikroukładu / 242
C7.6.4.3. Właściwości dynamiczne mikroukładu / 243
C7.6.5. Pomiar wilgotności względnej metodą psychrometryczną / 244
C7.7. Opracowanie wyników pomiarów / 246
C7.7.1. Polecenia do wykonania / 246
C8. Pirometria optyczna / 247
C8.1. Cel ćwiczenia / 247
C8.2. Wykaz aparatury / 247
C8.3. Podstawy teoretyczne / 248
C8.3.1. Pirometr radiacyjny (całkowitego promieniowania) / 255
C8.3.1.1. Pomiar temperatury ciał nieczarnych / 256
C8.3.1.2. Rozszerzenie zakresu pomiarowego / 256
C8.4. Pirometry fotoelektryczne (pasmowe) / 256
C8.4.1. Detektory promieniowania pirometrów fotoelektrycznych / 258
C8.4.1.1. Fotorezystory / 258
C8.4.1.2. Fotodiody / 259
C8.4.2. Pomiar temperatury ciał nieczarnych / 260
C8.4.3. Rozszerzenie zakresu pomiarowego / 261
C8.5. Stanowisko laboratoryjne do badania pirometrów / 261
C8.6. Zadania pomiarowe / 265
C8.6.1. Badanie detektorów promieniowania / 265
C8.6.1.1. Wyznaczanie charakterystyki detektora promieniowania przy ustalonej wartości napięcia polaryzacyjnego / 265
C8.6.1.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzującego na charaktery-stykę detektora promieniowania / 266
C8.6.1.3. Wyznaczanie wpływu odległości detektora od źródła promie-niowania na jego charakterystykę / 267
C8.6.2. Badanie właściwości metrologicznych pirometrów / 267
C8.6.2.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania badanego pirometru / 267
C8.6.2.2. Wyznaczanie wpływu odległości pirometru od źródła promie-niowania na dokładność wykonywanych pomiarów / 268
C8.6.2.3. Wyznaczanie wpływu odległości zewnętrznych źródeł zakłócających na dokładność pomiaru / 269
C8.6.2.4. Wyznaczanie wpływu odległości pirometru od zewnętrznych źródeł zakłócających na dokładność pomiaru / 271
C8.6.3. Wyznaczanie parametrów materiałów / 272
C8.6.3.1. Wyznaczanie współczynnika emisyjności badanych materiałów / 272
C8.6.3.2. Wyznaczanie wpływu stanu powierzchni materiału na jego współczynnik emisyjności / 273
C8.6.3.3. Wyznaczanie wpływu temperatury powierzchni materiału na jego współczynnik emisyjności / 275
C8.6.4 Badanie wpływu zakłóceń na dokładność pomiaru pirometrami / 276
C8.6.4.1. Wyznaczenie wpływu pary wodnej na dokładność pomiaru temperatury / 276
C8.6.4.2. Wyznaczenie wpływu odległości pirometru od źródła pary wodnej na dokładność pomiaru temperatury / 277
C8.6.5. Badanie parametrów filtrów optycznych / 277
C8.6.5.1. Wyznaczenie współczynnika przepuszczania promieniowania badanych filtrów optycznych / 277
C8.6.5.2. Wyznaczenie wpływu odległości pirometru od badanego filtru optycznego na jego współczynnik przepuszczania promienio-wania / 280
C8.7. Opracowanie wyników pomiarowych / 280
C8.7.1. Polecenia do wykonania / 281
C9. Czujniki piezoelektryczne i pojemnościowe / 282
C9.1. Cel ćwiczenia / 282
C9.2. Wykaz aparatury / 282
C9.3. Podstawy teoretyczne / 282
C9.3.1. Parametry charakteryzujące przetworniki ultradźwiękowe / 285
C9.3.1.1. Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego / 286
C9.3.1.2. Dobroć gałęzi mechanicznej / 286
C9.3.1.3. Dobroć gałęzi elektrycznej / 286
C9.3.1.4. Częstotliwość rezonansu mechanicznego / 287
C9.3.1.5. Częstotliwość rezonansu elektromechanicznego / 287
C9.3.1.6. Sprawność elektroakustyczna / 287
C9.4. Pomiar modułu impedancji/ admitancji piezoelektrycznego przetwornika ultradźwiękowego / 289
C9.4.1. Stałoprądowy układ pomiarowy / 289
C9.4.2. Stałonapięciowy układ pomiarowy / 290
C9.5. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników ultradźwiękowych / 291
C9.6. Zadania pomiarowe / 294
C9.6.1. Wyznaczanie modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego / 294
C9.6.1.1. Pomiar modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego metodą stałoprądową / 294
C9.6.1.2. Pomiar modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego metodą stałonapięciową / 296
C9.6.2. Pomiar parametrów gałęzi elektrycznej przetwornika ultradźwiękowego / 298
C9.6.3. Pomiar prędkości rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w powietrzu/wodzie / 299
C9.6.4. Badanie odbicia fali ultradźwiękowej od ciał stałych / 300
C9.6.5. Badanie właściwości dalmierzy ultradźwiękowych / 302
C9.6.6. Badanie właściwości grubościomierzy ultradźwiękowych / 303
C9.6.7. Badanie wpływu stanu powierzchni wzorca grubości na dokładność pomiaru grubościomierzem ultradźwiękowym / 306
C9.7. Opracowanie wyników pomiarów / 306
C9.7.1. Polecenia do wykonania / 307
C10. Potencjometryczne pomiary pH / 308
C10.1. Cel ćwiczenia / 308
C10.2. Wykaz aparatury / 308
C10.3. Podstawy teoretyczne / 308
C10.3.1. Metody pomiaru pH / 310
C10.3.1.1. Pomiar pH metodą kolorymetryczną / 310
C10.3.1.2. Pomiar pH metodą potencjometryczną / 312
C10.3.2. Budowa elektrod pH / 314
C10.3.2.1. Czułość szklanych elektrod pH-metrycznych / 314
C10.3.2.2. Wpływ temperatury na wartości pH roztworów buforowych / 315
C10.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów pH-metrycznych / 316
C10.5. Zadania pomiarowe / 318
C10.5.1. Wyznaczanie dokładności pomiaru napięcia pH-metrem / 318
C10.5.2. Wyznaczanie dokładności kalibracji pH-metru symulatorem elektro-nicznym / 319
C10.5.3. Wyznaczanie dokładności pomiaru temperatury pH-metrem / 320
C10.5.4. Wyznaczanie czułości szklanych elektrod pH-metrycznych / 321
C10.5.5. Wyznaczanie stałej czasowej szklanych elektrod pH-metrycznych / 323
C10.5.6. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru pH / 323
C10.6. Opracowanie wyników pomiarów / 326
C10.6.1. Polecenia do wykonania / 326
C11. Pomiar stężenia jonów metali w wodzie / 327
C11.1. Cel ćwiczenia / 327
C11.2. Wykaz aparatury / 327
C11.3. Podstawy teoretyczne / 328
C11.3.1. Woltamperometria liniowa stałoprądowa / 329
C11.3.2. Prąd pojemnościowy elektrody przy braku reakcji elektrochemicznej / 336
C11.3.3. Prąd pojemnościowy elektrody w obecności reakcji elektrochemicznej / 337
C11.3.4. Graficzne wyznaczanie wysokości fali i potencjału półfali / 339
C11.3.5. Metody oznaczeń ilościowych / 340
C11.3.5.1. Metoda krzywej wzorcowej / 340
C11.3.5.2. Metoda dodawania wzorca / 341
C11.3.5.3. Metoda dodania wzorca z zastosowaniem ekstrapolacji / 341
C11.3.5.4. Metoda porównania z wzorcem / 342
C11.3.5.5. Metoda wzorca wewnętrznego / 342
C11.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów woltamperometrycznych / 343
C11.5. Zadania pomiarowe / 348
C11.5.1. Wyznaczanie pojemności warstwy podwójnej elektrody woltampero-metrycznej / 348
C11.5.1.1. Wyznaczanie wpływu elektrolitu podstawowego na pojemność warstwy podwójnej elektrody woltamperometrycznej / 348
C11.5.1.2. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego na pojemność warstwy podwójnej / 349
C11.5.1.3. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych elektrody woltamperometrycznej na pojemność warstwy podwójnej / 350
C11.5.2. Pomiar prądu elektrolitu podstawowego / 352
C11.5.2.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd migracyjny / 352
C11.5.2.2. Wpływ gradientu potencjału pola elektrycznego na prąd migracyjny elektrolitu podstawowego / 353
C11.5.2.3. Wpływ temperatury elektrolitu podstawowego na wartośćprądu migracyjnego / 355
C11.5.3. Pomiar prądu redukcji jonów depolaryzatora / 356
C11.5.3.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 356
C11.5.3.2. Wpływ gradientu potencjału pola elektrycznego na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 357
C11.5.3.3. Wpływ temperatury na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 358
C11.5.3.4. Pomiar nieznanego stężenia jonów depolaryzatora / 360
C11.6. Opracowanie wyników pomiarów / 361
C11.6.1. Polecenia do wykonania / 361
C12. Pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie / 363
C12.1. Cel ćwiczenia / 363
C12.2. Wykaz aparatury / 363
C12.3. Podstawy teoretyczne / 364
C12.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów stężenia tlenu / 368
C12.5. Zadania pomiarowe / 370
C12.5.1. Wyznaczanie impedancji elektrycznej czujnika Clarka / 370
C12.5.1.1. Wyznaczanie wpływu stężenia elektrolitu podstawowego na pojemność warstwy podwójnej czujnika tlenu / 370
C12.5.1.2. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego czujnika tlenu na pojemność warstwy podwójnej / 371
C12.5.1.3. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych katody czujnika tlenu na pojemność warstwy podwójnej / 372
C12.5.2. Pomiar prądu elektrolitu podstawowego / 374
C12.5.2.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd zerowy czujnika tlenu / 374
C12.5.2.2. Wpływ rozmiarów geometrycznych komory elektrolitu czuj-nika tlenu na wartość prądu elektrolitu podstawowego / 376
C12.5.3. Wyznaczenie czułości czujnika tlenu / 377
C12.5.3.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na czułość czujnika tlenu / 377
C12.5.3.2. Wpływ napięcia polaryzującego czujnik tlenu na jego czułość / 379
C12.5.3.3. Wpływ grubości membrany czujnika tlenu na jego czułość / 380
C12.5.4. Wyznaczenie stałej czasowej czujnika tlenu / 381
C12.5.4.1 Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na stałą czasową czujnika tlenu / 381
C12.5.4.2. Wpływ napięcia polaryzującego czujnik tlenu na jego stałą czasową / 382
C12.5.4.3. Wpływ grubości membrany czujnika tlenu na jego stałą czasową / 383
C12.6. Opracowanie wyników pomiarów / 384
C12.6.1. Polecenia do wykonania / 384
C13. Pomiar przewodności cieczy / 386
C13.1. Cel ćwiczenia / 386
C13.2. Wykaz aparatury / 386
C13.3. Podstawy teoretyczne / 387
C13.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów przewodności cieczy / 396
C13.5. Zadania pomiarowe / 400
C13.5.1. Wyznaczanie wpływu sposobu podłączenia modelu czujnika konduk-tometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 400
C13.5.2. Wyznaczanie wpływu konstrukcji czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 402
C13.5.3. Wyznaczanie wpływu amplitudy napięcia polaryzacyjnego na dokładność pomiaru przewodności / 403
C13.5.4. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego na dokładność pomiaru przewodności / 404
C13.5.5. Wyznaczenie dokładności pomiaru przewodności konduktometrem / 405
C13.5.6. Wyznaczenie dokładności pomiaru temperatury konduktometrem / 406
C13.5.7. Wyznaczanie wpływu położenia czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 408
C13.5.8. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych naczynia pomiarowego na dokładność pomiaru przewodności / 410
C13.5.9. Wyznaczanie wpływu typu elektrolitu i jego stężenia na przewodność / 412
C13.5.10. Wyznaczanie wpływu stopnia wypełnienia naczynia pomiarowego na dokładność pomiaru przewodności / 414
C13.5.11. Wyznaczanie wpływu czasu na dokładność pomiaru przewodności / 416
C13.5.12. Wyznaczanie wpływu osłony czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 417
C13.5.13 Wyznaczanie wpływu odległości między elektrodami otwartego czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 421
C13.5.14. Wyznaczanie wpływu odległości między elektrodami zamkniętego czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 422
C13.5.15. Wyznaczanie wpływu kształtu elektrod zamkniętego czujnika kon-duktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 424
C13.5.16. Wyznaczanie wpływu pola powierzchni elektrod czujnika na dokładność pomiaru przewodności / 425
C13.6. Opracowanie wyników pomiarów / 427
C13.6.1. Polecenia do wykonania / 427
LITERATURA / 430
rok wydania: 2016, wydanie pierwsze
ilość stron: 432
ISBN: 978-83-7348-661-4
oprawa: miękka
Słowa kluczowe: pomiary tensometryczne, potencjometryczne pomiary pH, czujniki wilgotności, czujniki impulsowe i kodowe, metody obróbki danych pomiarowych, pomiar przewodności cieczy, termorezystory i termopary, pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie, pomiar stężenia jonów metali w wodzie, pomiary sejsmiczne, czujniki piezoelektryczne i pojemnościowe, czujniki siły i ciśnienia, pirometria optyczna, sensory indukcyjne
Spis treści
Przedmowa / 15
WSTĘP / 17
1. Cele i zakres laboratorium / 17
2. Spodziewane efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje / 17
3. Spis ćwiczeń laboratoryjnych / 17
4. Regulamin laboratorium / 18
5. Wykonanie pomiarów / 19
6. Zaliczenie laboratorium / 20
7. Sposób przygotowania sprawozdania laboratoryjnego / 20
8. Postępowanie w przypadku porażenia prądem / 24
8.1. Zasady wzywania pomocy / 25
8.2. Zasady udzielania pierwszej pomocy / 25
METODY OBRÓBKI DANYCH POMIAROWYCH / 31
1. Jednostki miar wielkości fizycznych / 31
2. Wzorce jednostek miar / 33
3. Podstawy teoretyczne obróbki danych pomiarowych / 34
3.1. Wyznaczanie niepewności typu A / 34
3.2. Wyznaczanie niepewności typu B / 37
3.3. Wyznaczanie niepewności złożonej / 37
3.3.1. Pomiary bezpośrednie / 37
3.3.2. Pomiary pośrednie / 38
3.4. Przybliżone metody wyznaczania niepewności rozszerzonej / 39
ĆWICZENIA / 43
C1. Pomiary tensometryczne / 43
C1.1. Cel ćwiczenia / 43
C1.2. Wykaz aparatury / 43
C1.3. Podstawy teoretyczne pomiarów tensometrycznych / 44
C1.3.1. Zasada działania tensometrów / 44
C1.3.2. Parametry tensometrów / 46
C1.3.3. Budowa i zasada działania mostków tensometrycznych / 47
C1.4 Stanowisko laboratoryjne do badania tensometrów / 53
C1.5. Zadania pomiarowe 55
C1.5.1. Wzorcowanie ćwierć mostka tensometrycznego w zakresie = 0,001÷0,01 / 55
C1.5.2. Wpływ napięcia zasilania ćwierćmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,001÷0,01 / 56
C1.5.3. Wzorcowanie ćwierćmostka tensometrycznego w zakresie = 0,01÷0,1 / 57
C1.5.4. Wpływ napięcia zasilania ćwierćmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,01÷0,1 / 58
C1.5.5. Wzorcowanie półmostka tensometrycznego w zakresie = 0,001÷0,01 / 58
C1.5.6. Wpływ napięcia zasilania półmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,001÷0,01 / 59
C1.5.7. Wzorcowanie półmostka tensometrycznego w zakresie = 0,01÷0,1 / 60
C1.5.8. Wpływ napięcia zasilania półmostka tensometrycznego na jego czułość przy = 0,01÷0,1 / 60
C1.5.9. Wzorcowanie tensometrów w układzie półmostka metodą pomiaru strzałki ugięcia / 61
C1.5.10. Wzorcowanie tensometrów w układzie pełnego mostka metodą pomiaru strzałki ugięcia / 62
C1.5.11. Wzorcowanie tensometrów w układzie półmostka metodą obciążenia belki znaną siłą / 63
C1.5.12. Wzorcowanie tensometrów w układzie pełnego mostka metodą obciążenia belki znaną siłą / 64
C1.5.13. Pomiar odkształceń w belce o przekroju równomiernym tensometrami w układzie półmostka / 65
C1.5.14. Pomiar odkształceń w belce o przekroju równomiernym tensometrami w układzie pełnego mostka / 66
C1.5.15. Pomiar odkształceń wzdłużnych próbki i wyznaczenie jej modułu sprężystości / 67
C1.5.16. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru tensometrami w układzie ćwierćmostka / 68
C1.5.17. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru tensometrami w układzie półmostka / 69
C1.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 70
C1.6.1. Polecenia do wykonania / 70
C2. Sensory indukcyjne / 72
C2.1. Cel ćwiczenia / 72
C2.2. Wykaz aparatury / 72
C2.3. Podstawy teoretyczne pomiarów czujnikami indukcyjnymi / 73
C2.3.1. Zasada działania czujników indukcyjnych dławikowych / 73
C2.3.2. Przetwornik indukcyjny dławikowy, różnicowy / 75
C2.3.3. Przetwornik indukcyjny solenoidalny / 77
C2.3.4. Przetwornik indukcyjny transformatorowy / 78
C2.3.5. Typowe układy pracy czujników indukcyjnych / 79
C2.4. Stanowisko laboratoryjne do badania czujników indukcyjnych / 81
C2.5. Zadania pomiarowe / 83
C2.5.1. Badanie przetwornika solenoidalnego / 83
C2.5.2. Badanie wpływu zewnętrznego, zakłócającego pola magnetycznego na pracę przetwornika indukcyjnego / 85
C2.5.3. Badanie właściwości ćwierćmostka pomiarowego / 87
C2.5.4. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość ćwierć mostka pomiarowego / 89
C2.5.5. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość ćwierć mostka pomiarowego / 90
C2.5.6. Badanie właściwości półmostka pomiarowego / 90
C2.5.7. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość półmostka pomiarowego / 91
C2.5.8. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość półmostka pomiarowego / 92
C2.5.9. Badanie przetwornika transformatorowego / 92
C2.5.10. Wpływ napięcia polaryzacji na czułość przetwornika transformatorowego / 94
C2.5.11. Wpływ częstotliwości napięcia polaryzacji na czułość przetwornika transformatorowego / 95
C2.5.12. Badanie przetwornika transformatorowego PSz-10 / 95
C2.5.13. Badania przemieszczeń wału silnika przetwornikami dławikowymi o zmiennej szczelinie powietrznej / 97
C2.5.13.1. Pomiar statyczny bicia wału silnika elektrycznego / 97
C2.5.13.2. Pomiar dynamiczny bicia wału silnika elektrycznego / 98
C2.5.14. Badanie charakterystyki przetwornika indukcyjnego zbliżeniowego / 99
C2.5.15. Badanie właściwości grubościomierzy magnetycznych / 103
C2.5.15.1. Wpływ podłoża na dokładność pomiaru grubościomierzami / 104
C2.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 106
C2.6.1. Polecenia do wykonania / 106
C3. Pomiary sejsmiczne / 108
C3.1. Cel ćwiczenia / 108
C3.2. Wykaz aparatury / 108
C3.3. Podstawy teoretyczne pomiarów czujnikami sejsmicznymi / 109
C3.3.1. Metody wyznaczania własności dynamicznych przetworników II rzędu / 112
C3.3.1.1. Metoda czasowa wyznaczania właściwości dynamicznych / 112
C3.3.1.2. Metoda częstotliwościowa wyznaczania właściwości dynamicznych / 114
C3.3.2. Piezoelektryczny akcelerometr sejsmiczny / 116
C3.4. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników II rzędu / 120
C3.5. Zadania pomiarowe / 121
C3.5.1. Pomiar charakterystyki statycznej wytrząsarki / 121
C3.5.2. Rejestracja odpowiedzi skokowej wytrząsarki / 123
C3.5.3. Pomiar charakterystyki przejściowej wytrząsarki 124
C3.5.4. Pomiar charakterystyki przejściowej elektrodynamicznego przetwornika sejsmicznego / 125
C3.5.5. Pomiar charakterystyki amplitudowo–częstotliwościowej elektrodynamicznego przetwornika sejsmicznego / 126
C3.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 127
C3.6.1 Polecenia do wykonania / 127
C4. Termorezystory i termopary / 128
C4.1 Cel ćwiczenia / 128
C4.2. Wykaz aparatury / 128
C4.3. Podstawy teoretyczne / 128
C4.3.1. Termopary / 129
C4.3.2. Metalowe przetworniki rezystancyjne / 130
C4.3.3. Półprzewodnikowe przetworniki termometryczne / 132
C4.3.3.1. Typowe układy pomiarowe przetworników rezystancyjnych / 133
C4.3.4. Właściwości dynamiczne przetworników termometrycznych / 136
C4.4. Stanowisko laboratoryjne do badania termopar i przetworników termometrycznych / 138
C4.5. Zadania pomiarowe / 141
C4.5.1. Badanie właściwości metrologicznych „wirtualnych” termopar / 141
C4.5.1.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania wybranej termopary „wirtualnej” / 141
C4.5.1.2. Wpływ temperatury odniesienia na charakterystykę przetwarzania wybranej termopary „wirtualnej” / 142
C4.5.1.3. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania wybranej termopary rzeczywistej / 142
C4.5.1.4. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru temperatury termoparą „wirtualną” / 143
C4.5.1.5. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru temperatury termoparą rzeczywistą / 145
C4.5.1.6. Badanie właściwości dynamicznych termopar / 146
C4.5.1.7. Badanie wpływu osłony termopary na jej właściwości dynamiczne / 147
C4.5.2. Badanie właściwości metrologicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 149
C4.5.2.1. Badanie charakterystyki statycznej rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 149
C4.5.2.2. Wpływ wartości prądu polaryzującego rezystancyjny przetwornik termometryczny na dokładność pomiaru temperatury / 150
C4.5.2.3. Wpływ otoczenia rezystancyjnego przetwornika termometrycznego na zjawisko samoogrzewania / 151
C4.5.2.4. Wpływ linii dwuprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 152
C4.5.2.5. Wpływ linii trójprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 153
C4.5.2.6. Wpływ linii czteroprzewodowej na dokładność pomiaru temperatury / 153
C4.5.2.7. Badanie właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych / 155
C4.5.2.8. Badanie wpływu osłony ochronnej rezystancyjnych przetworników termometrycznych na ich właściwości dynamiczne / 156
C4.5.2.9. Badanie wpływu prądu polaryzującego na właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych bez osłony ochronnej / 156
C4.5.2.10. Badanie wpływu prądu polaryzującego na właściwości dynamicznych rezystancyjnych przetworników termometrycznych umieszczonych w osłonie ochronnej / 158
C4.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 160
C4.6.1. Polecenia do wykonania / 160
C5. Czujniki impulsowe i kodowe / 162
C5.1. Cel ćwiczenia / 162
C5.2. Wykaz aparatury / 162
C5.3. Podstawy teoretyczne / 162
C5.3.1. Pomiar prędkości obrotowej metodą stroboskopową / 164
C5.3.2. Pomiar prędkości obrotowej prądnicą tachometryczną / 165
C5.3.3. Elektroniczne systemy pomiaru kątów / 166
C5.3.3.1. Kodowy system pomiaru kątów / 167
C5.3.3.2. Impulsowy system pomiaru kątów / 168
C5.4. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników prędkości obrotowej i przemieszczeń / 170
C5.5. Zadania pomiarowe / 172
C5.5.1. Badanie właściwości metrologicznych fotoelektrycznych przetworników prędkości obrotowej .... 172
C5.5.1.1. Badanie właściwości metrologicznych przyrządu fotooptycznego RM-1501 / 172
C5.5.1.2. Pomiar prędkości obrotowej tachometrem optoelektronicznym / 173
C5.5.2. Badanie właściwości prądnicy tachometrycznej / 175
C5.5.2.1. Badanie wpływu układu pomiarowego na dokładność pomiaru prądnicą tachometryczną / 176
C5.5.3. Badanie właściwości przetworników impulsowych do pomiaru prędkości obrotowej / 178
C5.5.3.1. Badanie właściwości przetwornika kodowego Graya M 500 / 178
C5.5.3.2. Badanie właściwości przetwornika obrotowo-impulsowego MOL 313-250-PB / 179
C5.5.4. Badanie właściwości przetworników do pomiaru małych odległości/ przemieszczeń / 180
C5.5.4.1. Badanie właściwości przetwornika optoelektronicznego MS-50.11. 180
C5.5.4.2. Badanie właściwości przetwornika optoelektronicznego linkowego HLS-S-02-004 / 180
C5.5.4.3. Badanie właściwości przetwornika rezystancyjnego CLP 21-100 ... 181
C5.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 182
C5.6.1 Polecenia do wykonania / 183
C6. Czujniki siły i ciśnienia / 184
C6.1. Cel ćwiczenia / 184
C6.2. Wykaz aparatury / 184
C6.3. Podstawy teoretyczne / 184
C6.3.1. Metody pomiaru ciśnienia / 185
C6.3.1.1. Sprężyste czujniki ciśnienia / 186
C6.3.1.2. Piezoelektryczne czujniki ciśnienia / 187
C6.3.1.3. Rezystancyjne czujniki ciśnienia / 187
C6.3.1.4. Pojemnościowe czujniki ciśnienia / 188
C6.3.1.5. Indukcyjne czujniki ciśnienia / 189
C6.4. Stanowisko laboratoryjne do badania belek tensometrycznych i przetworników ciśnienia / 190
C6.5. Zadania pomiarowe / 196
C6.5.1. Badanie tensometrycznego czujnika siły NS 6 / 196
C6.5.1.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania tensometrycznego czujnika siły NS 6 / 196
C6.5.1.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzującego na charakterystykę przetwarzania czujnika siły NS 6 / 198
C6.5.2. Badanie parametrów tensometrycznego czujnika siły KM 200 / 199
C6.5.2.1 Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania czujnika siły KM 200 / 199
C6.5.2.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania czujnika siły KM 200 / 200
C6.5.3. Badanie belek tensometrycznych BTENS-N27 / 201
C6.5.3.1 Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania belki tensometrycznej BTENS-N27 / 201
C6.5.3.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania belki tensometrycznej BTENS-N27 / 204
C6.5.4. Badanie wpływu sposobu mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 205
C6.5.4.1. Wyznaczanie wpływu jednostronnego mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 205
C6.5.4.2. Wyznaczanie wpływu dwustronnego mocowania belki tensometrycznej BTENS-N27 na jej charakterystykę przetwarzania / 207
C6.5.5. Badanie tensometrycznych czujników ciśnienia / 209
C6.5.5.1 Badanie parametrów tensometrycznego czujnika ciśnienia z wyjściem prądowym / 209
C6.5.6. Badanie właściwości tensometrycznego czujnika ciśnienia z wyjściem napięciowym / 212
C6.5.6.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania tensometrycznego przetwornika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 212
C6.5.6.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania czujnika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 213
C6.5.6.3. Wyznaczanie właściwości dynamicznych czujnika ciśnienia bez wzmacniacza sygnału / 214
C6.5.7. Badanie parametrów piezorezystywnego czujnika ciśnienia CL-1L / 215
C6.5.7.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania piezorezystywnego czujnika ciśnienia / 215
C6.5.7.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania piezorezystywnego czujnika ciśnienia ....... 216
C6.5.7.3. Badanie właściwości dynamicznych piezorezystywnego czujnika ciśnienia . 217
C6.6. Opracowanie wyników wykonanych pomiarów / 217
C6.6.1. Polecenia do wykonania / 217
C7. Czujniki wilgotności / 219
C7.1. Cel ćwiczenia / 219
C7.2. Wykaz aparatury / 219
C7.3. Podstawy teoretyczne / 219
C7.3.1. Metody pomiaru wilgotności / 221
C7.3.1.1. Metody grawimetryczne / 221
C7.3.1.2. Metody higroskopowe / 221
C7.3.1.3. Metody termometryczne / 222
C7.3.1.4. Metody chemiczne / 223
C7.3.1.5. Metody elektryczne / 223
C7.4. Metody kalibracji wilgotnościomierzy / 227
C7.4.1. Roztwory higrostatyczne / 227
C7.5. Stanowisko laboratoryjne do badania czujników wilgotności / 228
C7.6. Zadania pomiarowe / 231
C7.6.1. Badanie mostka zmiennoprądowego RLC / 231
C7.6.1.1. Wyznaczanie wpływu długości kabli podłączeniowych na dokładność pomiaru rezystancji / 231
C7.6.1.2. Wyznaczanie wpływu długości kabli podłączeniowych na dokładność pomiaru pojemności / 233
C7.6.2. Badanie parametrów rezystancyjnych czujników wilgotności / 235
C7.6.2.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania rezystancyjnego czujnika wilgotności / 235
C7.6.2.2. Wpływ napięcia polaryzacyjnego na parametry rezystancyjnego czujnika wilgotności / 236
C7.6.2.3. Właściwości dynamiczne rezystancyjnego czujnika wilgotności / 237
C7.6.3. Badanie parametrów pojemnościowych czujników wilgotności / 238
C7.6.3.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania pojemnościowego czujnika wilgotności / 238
C7.6.3.2. Wpływ napięcia polaryzacyjnego na parametry pojemnościowego czujnika wilgotności / 239
C7.6.3.3. Właściwości dynamiczne pojemnościowego czujnika wilgotności / 240
C7.6.4. Badanie właściwości metrologicznych mikroukładu do pomiaru wilgotności / 241
C7.6.4.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania mikroukładu / 241
C7.6.4.2 Wpływ napięcia polaryzacyjnego na charakterystykę przetwarzania mikroukładu / 242
C7.6.4.3. Właściwości dynamiczne mikroukładu / 243
C7.6.5. Pomiar wilgotności względnej metodą psychrometryczną / 244
C7.7. Opracowanie wyników pomiarów / 246
C7.7.1. Polecenia do wykonania / 246
C8. Pirometria optyczna / 247
C8.1. Cel ćwiczenia / 247
C8.2. Wykaz aparatury / 247
C8.3. Podstawy teoretyczne / 248
C8.3.1. Pirometr radiacyjny (całkowitego promieniowania) / 255
C8.3.1.1. Pomiar temperatury ciał nieczarnych / 256
C8.3.1.2. Rozszerzenie zakresu pomiarowego / 256
C8.4. Pirometry fotoelektryczne (pasmowe) / 256
C8.4.1. Detektory promieniowania pirometrów fotoelektrycznych / 258
C8.4.1.1. Fotorezystory / 258
C8.4.1.2. Fotodiody / 259
C8.4.2. Pomiar temperatury ciał nieczarnych / 260
C8.4.3. Rozszerzenie zakresu pomiarowego / 261
C8.5. Stanowisko laboratoryjne do badania pirometrów / 261
C8.6. Zadania pomiarowe / 265
C8.6.1. Badanie detektorów promieniowania / 265
C8.6.1.1. Wyznaczanie charakterystyki detektora promieniowania przy ustalonej wartości napięcia polaryzacyjnego / 265
C8.6.1.2. Wyznaczanie wpływu napięcia polaryzującego na charaktery-stykę detektora promieniowania / 266
C8.6.1.3. Wyznaczanie wpływu odległości detektora od źródła promie-niowania na jego charakterystykę / 267
C8.6.2. Badanie właściwości metrologicznych pirometrów / 267
C8.6.2.1. Wyznaczanie charakterystyki przetwarzania badanego pirometru / 267
C8.6.2.2. Wyznaczanie wpływu odległości pirometru od źródła promie-niowania na dokładność wykonywanych pomiarów / 268
C8.6.2.3. Wyznaczanie wpływu odległości zewnętrznych źródeł zakłócających na dokładność pomiaru / 269
C8.6.2.4. Wyznaczanie wpływu odległości pirometru od zewnętrznych źródeł zakłócających na dokładność pomiaru / 271
C8.6.3. Wyznaczanie parametrów materiałów / 272
C8.6.3.1. Wyznaczanie współczynnika emisyjności badanych materiałów / 272
C8.6.3.2. Wyznaczanie wpływu stanu powierzchni materiału na jego współczynnik emisyjności / 273
C8.6.3.3. Wyznaczanie wpływu temperatury powierzchni materiału na jego współczynnik emisyjności / 275
C8.6.4 Badanie wpływu zakłóceń na dokładność pomiaru pirometrami / 276
C8.6.4.1. Wyznaczenie wpływu pary wodnej na dokładność pomiaru temperatury / 276
C8.6.4.2. Wyznaczenie wpływu odległości pirometru od źródła pary wodnej na dokładność pomiaru temperatury / 277
C8.6.5. Badanie parametrów filtrów optycznych / 277
C8.6.5.1. Wyznaczenie współczynnika przepuszczania promieniowania badanych filtrów optycznych / 277
C8.6.5.2. Wyznaczenie wpływu odległości pirometru od badanego filtru optycznego na jego współczynnik przepuszczania promienio-wania / 280
C8.7. Opracowanie wyników pomiarowych / 280
C8.7.1. Polecenia do wykonania / 281
C9. Czujniki piezoelektryczne i pojemnościowe / 282
C9.1. Cel ćwiczenia / 282
C9.2. Wykaz aparatury / 282
C9.3. Podstawy teoretyczne / 282
C9.3.1. Parametry charakteryzujące przetworniki ultradźwiękowe / 285
C9.3.1.1. Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego / 286
C9.3.1.2. Dobroć gałęzi mechanicznej / 286
C9.3.1.3. Dobroć gałęzi elektrycznej / 286
C9.3.1.4. Częstotliwość rezonansu mechanicznego / 287
C9.3.1.5. Częstotliwość rezonansu elektromechanicznego / 287
C9.3.1.6. Sprawność elektroakustyczna / 287
C9.4. Pomiar modułu impedancji/ admitancji piezoelektrycznego przetwornika ultradźwiękowego / 289
C9.4.1. Stałoprądowy układ pomiarowy / 289
C9.4.2. Stałonapięciowy układ pomiarowy / 290
C9.5. Stanowisko laboratoryjne do badania przetworników ultradźwiękowych / 291
C9.6. Zadania pomiarowe / 294
C9.6.1. Wyznaczanie modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego / 294
C9.6.1.1. Pomiar modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego metodą stałoprądową / 294
C9.6.1.2. Pomiar modułu impedancji przetwornika ultradźwiękowego metodą stałonapięciową / 296
C9.6.2. Pomiar parametrów gałęzi elektrycznej przetwornika ultradźwiękowego / 298
C9.6.3. Pomiar prędkości rozchodzenia się fali ultradźwiękowej w powietrzu/wodzie / 299
C9.6.4. Badanie odbicia fali ultradźwiękowej od ciał stałych / 300
C9.6.5. Badanie właściwości dalmierzy ultradźwiękowych / 302
C9.6.6. Badanie właściwości grubościomierzy ultradźwiękowych / 303
C9.6.7. Badanie wpływu stanu powierzchni wzorca grubości na dokładność pomiaru grubościomierzem ultradźwiękowym / 306
C9.7. Opracowanie wyników pomiarów / 306
C9.7.1. Polecenia do wykonania / 307
C10. Potencjometryczne pomiary pH / 308
C10.1. Cel ćwiczenia / 308
C10.2. Wykaz aparatury / 308
C10.3. Podstawy teoretyczne / 308
C10.3.1. Metody pomiaru pH / 310
C10.3.1.1. Pomiar pH metodą kolorymetryczną / 310
C10.3.1.2. Pomiar pH metodą potencjometryczną / 312
C10.3.2. Budowa elektrod pH / 314
C10.3.2.1. Czułość szklanych elektrod pH-metrycznych / 314
C10.3.2.2. Wpływ temperatury na wartości pH roztworów buforowych / 315
C10.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów pH-metrycznych / 316
C10.5. Zadania pomiarowe / 318
C10.5.1. Wyznaczanie dokładności pomiaru napięcia pH-metrem / 318
C10.5.2. Wyznaczanie dokładności kalibracji pH-metru symulatorem elektro-nicznym / 319
C10.5.3. Wyznaczanie dokładności pomiaru temperatury pH-metrem / 320
C10.5.4. Wyznaczanie czułości szklanych elektrod pH-metrycznych / 321
C10.5.5. Wyznaczanie stałej czasowej szklanych elektrod pH-metrycznych / 323
C10.5.6. Wyznaczanie wpływu temperatury na dokładność pomiaru pH / 323
C10.6. Opracowanie wyników pomiarów / 326
C10.6.1. Polecenia do wykonania / 326
C11. Pomiar stężenia jonów metali w wodzie / 327
C11.1. Cel ćwiczenia / 327
C11.2. Wykaz aparatury / 327
C11.3. Podstawy teoretyczne / 328
C11.3.1. Woltamperometria liniowa stałoprądowa / 329
C11.3.2. Prąd pojemnościowy elektrody przy braku reakcji elektrochemicznej / 336
C11.3.3. Prąd pojemnościowy elektrody w obecności reakcji elektrochemicznej / 337
C11.3.4. Graficzne wyznaczanie wysokości fali i potencjału półfali / 339
C11.3.5. Metody oznaczeń ilościowych / 340
C11.3.5.1. Metoda krzywej wzorcowej / 340
C11.3.5.2. Metoda dodawania wzorca / 341
C11.3.5.3. Metoda dodania wzorca z zastosowaniem ekstrapolacji / 341
C11.3.5.4. Metoda porównania z wzorcem / 342
C11.3.5.5. Metoda wzorca wewnętrznego / 342
C11.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów woltamperometrycznych / 343
C11.5. Zadania pomiarowe / 348
C11.5.1. Wyznaczanie pojemności warstwy podwójnej elektrody woltampero-metrycznej / 348
C11.5.1.1. Wyznaczanie wpływu elektrolitu podstawowego na pojemność warstwy podwójnej elektrody woltamperometrycznej / 348
C11.5.1.2. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego na pojemność warstwy podwójnej / 349
C11.5.1.3. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych elektrody woltamperometrycznej na pojemność warstwy podwójnej / 350
C11.5.2. Pomiar prądu elektrolitu podstawowego / 352
C11.5.2.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd migracyjny / 352
C11.5.2.2. Wpływ gradientu potencjału pola elektrycznego na prąd migracyjny elektrolitu podstawowego / 353
C11.5.2.3. Wpływ temperatury elektrolitu podstawowego na wartośćprądu migracyjnego / 355
C11.5.3. Pomiar prądu redukcji jonów depolaryzatora / 356
C11.5.3.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 356
C11.5.3.2. Wpływ gradientu potencjału pola elektrycznego na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 357
C11.5.3.3. Wpływ temperatury na prąd redukcji jonów depolaryzatora / 358
C11.5.3.4. Pomiar nieznanego stężenia jonów depolaryzatora / 360
C11.6. Opracowanie wyników pomiarów / 361
C11.6.1. Polecenia do wykonania / 361
C12. Pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego w wodzie / 363
C12.1. Cel ćwiczenia / 363
C12.2. Wykaz aparatury / 363
C12.3. Podstawy teoretyczne / 364
C12.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów stężenia tlenu / 368
C12.5. Zadania pomiarowe / 370
C12.5.1. Wyznaczanie impedancji elektrycznej czujnika Clarka / 370
C12.5.1.1. Wyznaczanie wpływu stężenia elektrolitu podstawowego na pojemność warstwy podwójnej czujnika tlenu / 370
C12.5.1.2. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego czujnika tlenu na pojemność warstwy podwójnej / 371
C12.5.1.3. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych katody czujnika tlenu na pojemność warstwy podwójnej / 372
C12.5.2. Pomiar prądu elektrolitu podstawowego / 374
C12.5.2.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na prąd zerowy czujnika tlenu / 374
C12.5.2.2. Wpływ rozmiarów geometrycznych komory elektrolitu czuj-nika tlenu na wartość prądu elektrolitu podstawowego / 376
C12.5.3. Wyznaczenie czułości czujnika tlenu / 377
C12.5.3.1. Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na czułość czujnika tlenu / 377
C12.5.3.2. Wpływ napięcia polaryzującego czujnik tlenu na jego czułość / 379
C12.5.3.3. Wpływ grubości membrany czujnika tlenu na jego czułość / 380
C12.5.4. Wyznaczenie stałej czasowej czujnika tlenu / 381
C12.5.4.1 Wpływ stężenia elektrolitu podstawowego na stałą czasową czujnika tlenu / 381
C12.5.4.2. Wpływ napięcia polaryzującego czujnik tlenu na jego stałą czasową / 382
C12.5.4.3. Wpływ grubości membrany czujnika tlenu na jego stałą czasową / 383
C12.6. Opracowanie wyników pomiarów / 384
C12.6.1. Polecenia do wykonania / 384
C13. Pomiar przewodności cieczy / 386
C13.1. Cel ćwiczenia / 386
C13.2. Wykaz aparatury / 386
C13.3. Podstawy teoretyczne / 387
C13.4. Stanowisko laboratoryjne do pomiarów przewodności cieczy / 396
C13.5. Zadania pomiarowe / 400
C13.5.1. Wyznaczanie wpływu sposobu podłączenia modelu czujnika konduk-tometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 400
C13.5.2. Wyznaczanie wpływu konstrukcji czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 402
C13.5.3. Wyznaczanie wpływu amplitudy napięcia polaryzacyjnego na dokładność pomiaru przewodności / 403
C13.5.4. Wyznaczanie wpływu częstotliwości napięcia polaryzacyjnego na dokładność pomiaru przewodności / 404
C13.5.5. Wyznaczenie dokładności pomiaru przewodności konduktometrem / 405
C13.5.6. Wyznaczenie dokładności pomiaru temperatury konduktometrem / 406
C13.5.7. Wyznaczanie wpływu położenia czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 408
C13.5.8. Wyznaczanie wpływu wymiarów geometrycznych naczynia pomiarowego na dokładność pomiaru przewodności / 410
C13.5.9. Wyznaczanie wpływu typu elektrolitu i jego stężenia na przewodność / 412
C13.5.10. Wyznaczanie wpływu stopnia wypełnienia naczynia pomiarowego na dokładność pomiaru przewodności / 414
C13.5.11. Wyznaczanie wpływu czasu na dokładność pomiaru przewodności / 416
C13.5.12. Wyznaczanie wpływu osłony czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 417
C13.5.13 Wyznaczanie wpływu odległości między elektrodami otwartego czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 421
C13.5.14. Wyznaczanie wpływu odległości między elektrodami zamkniętego czujnika konduktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 422
C13.5.15. Wyznaczanie wpływu kształtu elektrod zamkniętego czujnika kon-duktometrycznego na dokładność pomiaru przewodności / 424
C13.5.16. Wyznaczanie wpływu pola powierzchni elektrod czujnika na dokładność pomiaru przewodności / 425
C13.6. Opracowanie wyników pomiarów / 427
C13.6.1. Polecenia do wykonania / 427
LITERATURA / 430
