Пошук по сайту


Типи термопар - Ну «ЛП» технологічні вимірювання та прилади лекція 1 Основні відомості про вимірювання

Ну «ЛП» технологічні вимірювання та прилади лекція 1 Основні відомості про вимірювання

Сторінка8/9
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Типи термопар:

ТХА-151 -50 – +1000 °С

ТХК-151 -50 – +600 °С

ТХА-0515 -50 – +900 °С

ТХК-0515 -50 – +600 °С

ТХА-0806

ТХК-0806

ТХА-0179

ТХК-0179

ТХА-0279

ТХК-0279

ТПП-0555 0 – 1300 °С

ТПР-0555 300 – 1600 °С

ТПП-0679 300 – 1600 °С

ТПР-0679 300 – 1600 °С

ТПП-0779 300 – 1600 °С

ТПР-0779 300 – 1600 °С

ТВР-0687 0 – 1800 °С
Прилади для роботи з термоелектричними термометрами.

  1. Магнітоелектричні мілівольтметри.

  2. Автоматичні потенціометри (автокомпенсатори).

  3. Перетворювачі в уніфіковані аналогові та цифрові сигнали (безшкальні, шкальні).

  4. Блоки вільно-програмованих контролерів для роботи з термопарами.


Компенсатори. Компенсаційний метод вимірювання термо-е.р.с..

В багатьох приладах, в тому числі автоматичних потенціометрах, застосовується компенсаційний метод вимірювання напруги або е.р.с.. Цей метод належить до найточніших методів вимірювання напруги і застосовується, як лабораторний метод, а також для побудови високоточних приладів.



Е – потужне джерело живлення (гальванічний елемент або гальванічна батарея);

Ri – змінний опір для виставлення робочого струму;

Rk – зразковий постійний опір;

Rp – реохорд з шкалою в одиницях напруги, можуть бути без шкальні перемикачі;

НЕ – нормальний елемент (ртутно-кадмієвий елемент, термодинамічна стійка система);

П – перемикач;

Г – нуль-індикатор;

ТП – термопара;
Лекція 21.

Принципова схема автоматичного потенціометра (компенсаційна мостова вимірювальна схема).



Rp – опір реохорда;

Rш – шунт реохорда, яким підганяють Rp до стандартного значення (90 або 100 Ом);

Rп – два (три) опори, які визначають початок діапазону вимірювання;

Rд – два (три) опори, які визначають розмах шкали;

Rб­ – постійний опір;

Rі­ – опір, який задає струм через вимірювальну схему (5 мА);

ДПН – джерело постійної напруги, має видавати 5 В (загальний опір схеми – 1 кОм);

Rм­ – мідний опір для компенсації зміни температури, для різного градуювання термопар він різний, його розміщують на задній стінці опору;

Rк – постійний опір;

Rф, Сф – фільтр RС – ланки;

ТП – термопара;

М – модулятор-перетворювач постійної напруги в змінну (це ключі на польових транзисторах, раніше був електромеханічний віброперетворювач);

ТР – трансформатор для гальванічного розмежування;

П – підсилювач;

РД – реверсивний двигун;

С1 – конденсатор для фільтрації складової 100 Гц на виході підсилювача;

С2, С3 – фазозсуваючі конденсатори;

СД – синхронний двигун стрічко-протяжного механізму.

В стані рівноваги напруга між точками a i b дорівнює напрузі між c i d. На вході М і П напруга рівна 0 (вони ввімкненні зустрічно).

При збільшені е.р.с. ТП на вхід М починає поступати різниця напруги. Ця різниця перетворюється в змінну напругу і підсилюється П. Фаза змінної напруги буде залежати від полярності постійної напруги на вході М. В залежності від цього РД буде обертатись в ту чи іншу сторони. В даному випадку, РД почне обертати повзун Rр і переміщувати доти, поки напруга між т. a i b знову не стане рівною напрузі між точками c i d. Прилад покаже нове значення температури.

При зміні t2 (температура вільних кінців ТП), наприклад збільшенні, зменшиться е.р.с. від ТП, але так само збільшиться опір Rм. В результаті напруга між т. a i b та c i d зміниться одинаково, покази приладів не зміняться.

По цій схемі випускаються всі автоматичні потенціометри (КСП-1, КСП-2, КСП-3, КСП-4 та інші) і міліамперметри (КСУ-1, КСУ-2, КСУ-3, КСУ-4).

В міліамперметрах на вході встановлюють постійний опір, який перетворює струм І в спадок напруги, схема розрахована на діапазон 0 – 100 мВ. Замість Rм встановлюють постійний опір.

Більш нові модифікації: потенціометри і міліамперметри – РП-160, РП-250; РП-250, КСП-3 і КСУ-3 – з круглою шкалою. КСП-2 і КСП-4 (КСУ-2 і КСУ-4), РП-160 – можуть бути багато точкові (1, 3, 6, 12 точок). Класи точності – 0.5 і 1.0.
Рекомендовані діапазони вимірювання для автоматичних потенціометрів і перетворювачів.


Для гр. ХК:

0 – 100 °С

0 – 150 °С

0 – 200 °С

0 – 300 °С

0 – 400 °С

0 – 600 °С

Для гр. ХА:

0 – 400 °С

0 – 600 °С

0 – 800 °С

0 – 900 °С

0 – 1100 °С

0 – 1300 °С

Для гр. ППР:

0 – 1300 °С

0 – 1600 °С
Для гр. ПР:

300 – 1000 °С

300 – 1600 °С
Для гр. ВР:

0 – 1800 °С




Перетворювачі для роботи з термоелектричними термометрами.
Перетворювачі діляться на два типи:

  1. звичайні аналогові, які конфігуруються перемичок і регулюванням змінних опорів;

  2. інтелектуальні перетворювачі, всі налагодження виставляються з допомогою комунікатора або програматора.


Структурна схема перших така ж сама, як розглянута в розділі “Перетворювачі для роботи з термометрами опору”, але вони мають додаткове коло для зміни температури вільних кінців, іноді схема може бути уніфікована. Схема інтелектуальних така ж як у звичайних інтелектуальних перетворювачів (АЦП; коло вимірювання температури вільних кінців; процесор; ЦАП; пристрій для цифрового зв’язку, найчастіше – HART). Ці перетворювачі, як правило, уніфіковані на термопари і термометри опору.

Тип перетворювачів – П293Т, кл.т. 0.25, 0.4.

Перевірка приладів: від калібратора чи іншого приладу треба подати напруги, які відповідають е.р.с. термопари в перевірю вальних точках. При цьому треба враховувати роботу кола компенсації температури вільних кінців. В деяких приладах його можна вимкнути на час перевірки, в деяких потрібно поміряти температуру навколишнього середовища і внести поправку (зменшити е.р.с.) або під’єднати прилад видовжу вальними провідниками, які помістити при t = 0 °С.



1 – калібратор для задавання напруги;

2 – прилад, що перевіряється;

3 – видовжувальні провідники;

4 – звичайні мідні провідники.
Розділ “Безконтактне вимірювання температури самостійно”!!!


Вимірювання витрати та кількостей рідин, газів і пари.

Вимірювання витрати необхідне для ведення технологічного процесу і ведення матеріального обліку.

Вимоги до приладів по вимірюванні витрати:

  1. широкий діапазон зміни швидкостей матеріальних потоків (для рідин до 10 м/с);

  2. висока точність вимірювання;

  3. широкий діапазон діаметрів трубопроводів (від одиниць мм до м);

  4. широкі діапазони зміни фізико-хімічних властивостей (в’язкості, густини, тиску, температури); середовище може бути агресивне, дво- і багатофазне (наприклад, гідротранспорт вугілля).


Витрата – кількість переміщуваної чи подаваної рідини, газу або сипкої речовини за одиницю часу через поперечний переріз. Витрата може бути масова або об’ємна.

Qо = м3/с Q­м = кг/с

м = Qо∙ρр

ρр – це густина в робочих умовах;







– коефіцієнт, що враховує відхилення властивостей робочих речовин від абсолютних, приблизно рівний 1.

Для багатокомпонентних середовищ і визначаються по адитивних залежностях:





Лекція 22.

Прилади для вимірювання витрати речовин (витратоміри).

Якщо витратомір обладнаний інтегратором (зсумовуючий пристрій миттєвих показів), то такий прилад міряє ще й кількість. Такі прилад називають – витратомір з лічильником. Лічильники бувають механічні і мікропроцесорні. Деякі прилади є лише лічильниками, які по принципу дії вимірюють тільки кількість речовин, але якщо в такому пристрої міряти швидкість зміни показів, то ми одержимо миттєву витрату.
Методи вимірювання витрати:

  1. Метод змінного перепаду тиску – базується на залежності перепаду тиску на звужуючому пристрої від витрати. Внаслідок часткового переходу потенційної енергії потоку в кінетичну.

  2. Метод швидкісного напору – базується на вимірюванні витрати по динамічному напорі потоку з допомогою пневмометричних трубок або зондів.

  3. Метод постійного перепаду тиску – базується на залежності вертикального переміщення тіла обтікання під дією витрати і зміні площі прохідного отвору приладу при постійному перепаді тиску по обидва боки тіла обтікання (ротаметри).

  4. Метод змінного рівня – базується на залежності значення рівня рідини в ємності від витрати, при вільному її витіканні через отвір в дні чи боковій стінці.

  5. Індукційний (магніто-індукційний або електромагнітний) метод – базується на вимірюванні е.р.с., яка наводиться потоком речовини в магнітному полі.

  6. Тахометричний – базується на вимірюванні швидкості обертання турбіни від витрати.

  7. Ультразвуковий – базується на вимірюванні швидкості поширення ультразвуку в рухомому середовищі (ефект Доплера).

  8. Коріолісовий – три групи методів з силовою дією на потік.

  9. Вихровий метод – базується на вимірюванні частоти утворення вихорів, які виникають в рухомому потоці після тіла обтікання.

  10. Калориметричний і тепловий метод.

  11. Парціальний – потік ділять на дві частини і у вітці з меншим значенням витрати, витрату вимірюють іншим методом з малою втратою тиску.


Спеціальні методи: мітковий метод, кореляційний, іонізаційний, метод ядерно-магнітного резонансу і т. д..
Методи змінного перепаду тиску. Теоретичні основи методу.

Найбільш поширений і найбільш вивчений метод, особливо для великих витрат. З допомогою методу міряють витрату рідин, газів, пари (тобто, нестискуваних і стискуваних середовищ) в трубопроводах, по перепаду тиску на звужуючому пристрої. Звужуючий пристрій виконує функцію первинного перетворювача витрати. Він встановлюється на трубопроводах і сворює місцеве звуження, внаслідок чого в цьому місці підвищується швидкість протікання речовини в порівнянні зі швидкістю до звуження. Збільшення швидкості приводить до збільшення кінетичної енергії і зменшення потенційної енергії потоку. Статичний тиск у звужуючому пристрої буде меншим, ніж у перерізі до звуження. Таким чином створюється перепад тиску ΔР = Р1 – Р2, який залежить від швидкості і відповідно від витрати потоку. Залежність перепаду від витрати – налінійна (квадратична), це є недоліком даного методу. Далі перепад тиску міряють дифманометом. Найпоширені звужуючі пристрої: стандартна або нормальна діафрагма, стандартне сопло, сопло або труба Вентурі. Це стандартні або нормалізовані типи звужуючих пристроїв. Для стандартних або нормалізованих звужуючих пристроїв статичну характеристику можна знайти розрахунковим шляхом, якщо зберегти певні співвідношення між геометричними розмірами. Застосовують щей не стандартні звужуючі пристрої (для d­трубопр< 50 мм), для яких є свої правила розрахунку або їх градуюють.



1 – звужуючий пристрій з квадратичною залежністю перепаду від витрати;

2 – диференційний манометр (лінійна залежність вихідного сигналу від вхідного);

3 – блок добування квадратного кореня, може бути виконаний як окремий пристрій, може бути реалізований алгоритмічно.

Нелінійна залежність – недолік, який звужує відношення Qmax/Qmin для витратоміра. Перша тритина шкали не застосовується (3/1, але для сучасних дифманометрів 10/1).



В т. 0 коефіцієнт підсилення блоку добування кореня k = ∞; це означає що найменші дрейфи дифманометра підсилюються з k = ∞. Тому початок діапазону вимірювання не використовується. В сучасних пристроях його:

  1. маскують:




  1. замінюють лінійною залежністю:






F1, F0, F2 – площі перетинів трубопроводу, отворів діафрагми і найбільш звужене місце потоку, м2. Для діафрагми найвужче місце потоку знаходиться на деякій віддалі після діафрагми. Для сопла і сопла Вентурі найвужче місце потоку співпадають з найвужчим місцем звужуючого пристрою.

P1, P0, P2 – абсолютні тиски середовища в цих перетинах, Па.

v1, v0, v2 – середня швидкість в цих перерізах, м/с.

F0/ F1 = m – відносна площа звужуючого пристрою (модуль звужуючого пристрою). Це відношення прохідного отвору звужуючого пристрою до площі поперечного перерізу трубопроводу. Завжди m < 1, для стандартних звужуючих пристроїв – 0.05
F2/ F0 = µ - коефіцієнт звужуючого струменя. Це відношення площі поперечного перетину найвужчого місця потоку до площі поперечного перетину отвору звужуючого пристрою. Для діафрагми µ < 1, для сопла і сопла Вентурі µ = 1.
Лекція 23.

Умова нерозривності струменя:



; ; ; (1)

Для нестискуваної рідини при постійній ρ і відсутності обміну енергії з оточуючим середовищем, з врахуванням втрат і нерівномірності розподілу швидкості запишемо рівняння Бернуллі:

(2)
де – статичний напір, відповідає потенційній енергії;

– швидкісний напір, відповідає кінетичній енергії;

- густина;

– втрати кінетичної енергії на ділянці І-ІІ;

– коефіцієнт опору на ділянці І-ІІ;

– поправні коефіцієнти на нерівномірність розподілу швидкості в переорізах 1 і 2.

Підставляємо в (2) з формули (1) і знаходимо :

(3)

де і – тиски по центру в перерізах і . В дійсності міряють і коло стінок до і після звужуючого пристрою, тому вводять додатковий коефіцієнт :



який враховує, що відбір тисків роблять в інших точках. Тому формулу (3) перепишемо:

(4)
, м3

(5)

Безрозмірний вираз:

(6)

називають коефіцієнтом витрати; він враховує нерівномірність розподілу швидкостей, яка зумовлена в’язкістю рідини і тертям до стінки трубопроводу, відбір тиску не в центрі потоку, а коло стінок і введення площі , а не . Його знаходять експериментально для різних типів звужуючих пристроїв. На основі експериментів розроблені правила розрахунку звужуючих пристроїв з допомогою яких можна знайти статичні характеристики розрахунковим шляхом.

Рівняння витрати мають вигляд:

(7)

(8)

Для стискуваних середовищ (гази, пара) при великих перепадах тиску обов’язково треба враховувати зменшення густини середовища при зменшені тиску при проходженні через звужуючий пристрій (потрібно враховувати і середовища в робочих умовах і для і ).

Процес вважають адіабатним, тобто без обміну теплом з оточуючим середовищем (малий час обтікання).






– показник адіабати.

Рівняння Бернуллі і нерозривності струмення має вигляд:
(9)

(10)

– коефіцієнт звуження потоку для газів і пари, залежить від .

Рівняння витрати:

(11)

(12)

– поправочний множник на розширення вимірюваного середовища (коефіцієнт розширення);

– густина перед входом в отвір звужуючого пристрою. Для визначення міряють абсолютний тиск середовища перед звужуючим пристроєм і абсолютну температуру.

Ці формули справедливі для .

– швидкість звуку в даному середовищі.



Для сопла і сопла Вентурі:

(13)

В формули 7, 8 і 11, 12 після перетворень вводять не площу поперечного перерізу F, а діаметр D або d. Коефіцієнт розраховують за спеціальними правилами для стандартних звужуючих пристроїв, а також є правила розрахунку для нестандартних звужуючих пристроїв.

В розраховане значення вводять поправки, які враховують шорсткість трубопроводу (), в’язкість середовища або число Рейнольда , затуплення вхідного канту отвору діафрагми ():



, для сопел;

() в межах 1.000 – 1.020, більші значення – для менших діаметрів трубопроводу D, і більших m.

() в межах 1.000 – 1.020, більші значення – для менших діаметрів трубопроводу D, і менших m.

Для стандартних звужуючих пристроїв потрібно витримати певні співвідношення для геометричних розмірів: товщина діафрагми, кут скосу, кути конфузора - дифузора для сопла і т.д.. Перед звужуючим пристроєм і після нього мають бути прямі ділянки трубопроводу, довжиною 15 – 20 D. Якщо ця умова не виконується – вводять поправки.

Рекомендований ряд значень витрат: 1.0; 1.25; 1.6; 2.0; 2.5; 3.2; 4.0; 5.0; 6.3; 8.0 ∙ 10n.

м3­­/год, л/год, л/хв., т/год і т.д.

Дуже важливо правильно зробити відбір тисків і , особливо на діафрагмі.

Є два методи відбору тисків:

1. Кутовий і його різновид для кращого усереднення тисків камерний.



2. Фланцевий – діафрагма затискається між двома фланцями, а відбір тиску роблять на відстані 1 дюйм перед діафрагмою і 1 дюйм після. Застосовується для високих тисків.

Є ще спеціальні правила монтажу дифманометра відносно звужуючого пристрою. Для рідин дифманометр має знаходитися нижче трубопроводу, щоб розчинені гази виходили в трубопровід.

Дифманометр під’єднується спеціальним багатоходовим блоком вентилів. Найпоширеніший трьохходовий.

Для газів дифманометр розміщується вище від трубопроводу, щоб конденсат вільно стікав у трубопровід.

Для пари застосовуються конденсаційні посудини для запобігання прямого контакту гострої пари з приладом.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Схожі:

Вимірювання швидкості руху молекул. (Дослід О. Штерна.) Пояснення...
Мета уроку: сформувати в учнів поняття про фізичні властивості речовин у різних агрегатних станах, використовуючи основні положення...

Тема уроку
Дидактичний матеріал: технологічні картки, інструкційно технологічні картки, технологічні схеми, картки завдання, картки ситуації,...

Класифікація одиниць вимірювання та одиниць обліку

Класифікація одиниць вимірювання та одиниць обліку

Урок №1. Тема уроку: Тепловий стан тіл І температура. Вимірювання температури
Мета уроку: Сформувати в учнів знання про тепловий стан тіл, температуру тіла. Виробити вміння користуватися термометрами, розвивати...

Державний стандарт професійно-технічної освіти
Опенько В. В. – викладач професійно-теоретичної підготовки «Спеціальна технологія»; Хацко Н. І. – викладач професійно-теоретичної...

Оформлення записів до трудової книжки
До трудових книжок працівників у розділі «Відомості про нагородження» вносяться відомості про нагородження

Форми І методи роботи з обдарованими дітьми
Основні теоретичні відомості (властивості формулюються для натуральних чисел)

Черкаський державний бізнес-коледж
У посібнику подано основні теоретичні відомості з ділового українського мовлення, висвітлено питання правопису та загальні мовні...

Звіт про виконання науково-дослідної роботи за темою: «Випробування...
Дослідження проводилися на супіщаних дерново-підзолистих ґрунтах в технологічні сівозміні Інституті картоплярства наан



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації

h.lekciya.com.ua
Головна сторінка