Типовой комплект учебного оборудования «Теплотехника и термодинамика»

Описание товара

Учебное лабораторное оборудование представляет собой универсальную базовую конструкцию с интегрированной измерительной системой, модулем управления и рабочей поверхностью для установки исследуемых блоков.

Конструктивно оборудование состоит из корпуса, в который установлено электрооборудование и электронные платы, лицевой панели и столешницы интегрированного рабочего стола. Корпус собран из специального алюминиевого профиля, и закреплен на опору мебельную (колесную). Цвет корпуса 7038. Столешница выполнена из постформинга цвет белый.

Конструктивно оборудование состоит из двух частей:
- базис-стенд;
- комплект сменных устройств, 9 шт.

Базис-стенд содержит многократно используемые в лабораторных работах устройства (модули): вводное устройство, регулируемые и нерегулируемые источники питания, блок измерений и индикации, блок нагрузок и другие устройства, а также рабочее поле для подключения сменных устройств.

В корпусе базис-стенда размещены:
1. блок сетевого ввода с защитой от короткого замыкания и нулевой защитой;
2. блок измерительной системы;
3. блок регуляторов напряжения:
- ~0-42 В, 1 А, плавная регулировка, защита от перегрузки и к.з.;
- =0-12 В, 1 А, плавная регулировка, защита от перегрузки и к.з.;
4. накопители горячей и холодной воды с автоматической стабилизацией заданной температуры – 2 шт.;
5. датчик расхода жидкости;
6. вентилятор охлаждения;
7. нагреватель воды;
8. циркуляционные насосы – 2 шт.;
9. вакуум насос;
10. датчик температуры окружающей среды;
11. датчик атмосферного давления;
12. электромагнитные клапаны для переключения направления потока жидкости – 2 шт.

Блоки представляют собой законченные автономные устройства, собранные в одном корпусе. Лицевая панель блока выполнена из композитного материала. Изображение на лицевой панели устойчиво к механическим и иным воздействиям, и нанесено методом ультрафиолетовой печати. На лицевых панелях блоков базис-стенда расположены:
- органы управления питанием стенда;
- органы управления исполнительными механизмами;
- разъёмы для подключения измерительных цепей сменных модулей;
- разъём для подключения силовых цепей сменных модулей;
- USB-разъём для подключения измерительной системы к ПК;

Монтажное поле позволяет производить быструю замену исследуемых сменных модулей без специальных инструментов, имеет достаточную прочность для фиксации модулей, а также на монтажном поле расположены:
- регулятор расхода горячей воды;
- регулятор расхода холодной воды;
- выходы циркуляционных насосов;
- выход вакуум-насоса;

Выходы циркуляционных насосов, вакуум-насоса и компрессора оснащены быстроразъёмными соединениями для быстрого подключения исследуемых модулей без специальных инструментов.

Система измерений реализована на базе микроконтроллера. Микроконтроллер, схема преобразования сигналов, схема питания и дополнительные системы реализованы на одной плате для повышения помехоустойчивости системы. Схемотехнически реализованы защиты по входам контроллера для повышения надёжности системы измерения при возникновении аварийных ситуаций. Система измерения является многоканальной, позволяет получать данные со всех источников сигналов одновременно.

Система измерений включает в себя следующие датчики:
- датчики температуры – 8 шт. одновременно;
- датчики давления (в том числе дифференциальные) – 4 шт.;
- измеритель теплового потока – 1 шт.;
- расходомеры жидкости – 2 шт.;
- расходомер воздуха – 1 шт.;
- измеритель электрической мощности – 1 шт.

Характеристики системы измерений:
- точность измерения температуры – 1 °С;
- точность измерения электрической мощности – 0,5 Вт;
- точность прочих измерений – 2 %.

Оборудование комплектуется программным обеспечением «E-LAB». Программное обеспечение представляет собой интерактивное Windows-приложение, разработанное с помощью технологии WPF библиотеки Net Framework 4.0. Подключение стенда к ПК осуществляется через USB-порт. После запуска программное обеспечение автоматически проверяет подключение и устанавливает связь со стендом. Обмен данными со стендом происходит непрерывно на всём протяжении выполнения эксперимента.

Во время работы программного обеспечения на экране компьютера в режиме реального времени отображаются измеряемые величины, позволяя автоматизировать процесс регистрации данных. Для каждой работы разработан свой профиль индикации, отображающий только используемые в работе величины. По нажатию на кнопку, происходит заполнение строки данных в общей таблице. Таким образом, после выполнения работы пользователь получает таблицу данных эксперимента. В программном обеспечении реализована возможность копирования, сохранения в выбранный файл полученных данных в формате, совместимом для дальнейшего использования данных для построения графиков зависимостей величин в программах Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel.

Программное обеспечение удовлетворяет следующим требованиям:
- автоматическое установление связи с оборудованием при его подключении к ПК;
- визуальное представление требуемых данных на экране ПК в режиме реального времени;
- группировка отображаемых данных в зависимости от выполняемой работы, сокрытие лишних данных;
- автоматизация процесса регистрации получаемых данных с занесением данных в таблицу;
- возможность копировать, сохранять данных для последующей обработки;

Лабораторные работы

1. Исследование теплопроводности материалов методом пластины;
2. Исследование теплопередачи при естественной конвекции воздуха около горизонтального цилиндра;
3. Исследование теплопередачи при естественной конвекции воздуха около вертикального цилиндра;
4. Исследование теплопередачи при вынужденном движении воздуха в трубе;
5. Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся сопло;
6. Определение коэффициента излучения электропроводящих материалов калориметрическим методом;
7. Исследование теплового процесса в теплообменном аппарате типа «труба в трубе»;
8. Определение коэффициента вязкости воздуха;
9. Определение отношения теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме;
10. Изучение технического теплообменника.

Комплект поставки

1. Лабораторный стенд «Теплотехника и термодинамика»
2. Комплект сменных модулей
3. Дата-кабель для подключения сменных модулей – 1 шт.;
4. Кабель АМ-ВМ USB – 1 шт.;
5. Электронный носитель с сопроводительной документацией и программным обеспечением, мультимедийной методикой - 1 шт.;
6. Паспорт – 1 экз.