МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

1. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Лектор: доцент кафедры ХТТ и ХК Кузьменко Елена Анатольевна

2. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ • Методы, основанные на расширении жидкости при нагревании. • Электрический термометр сопротивления • Термоэлектрические термометры • Манометрические термометры • Пирометры излучения

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛАТИНОВЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ (ТСП) Применяются от –200оС до +650оС Промышленность выпускает три вида ТСП, которые отличаются начальным сопротивлением: градуировка 20 R0=10 Ом градуировка 21 R0=46 Ом градуировка 22 R0=100 Ом. МЕДНЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ Применяются от –50оС до 180оС. Это связано с низкой термостойкостью меди. Зависимость линейная Rt=R0(1+at). В промышленности: градуировка 23 R0=53 Ом; градуировка 24 R0=100 Ом.

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ

5. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ (ТЕРМОПАРЫ) ЕАВ(t) – ЭДС горячего спая. ЕАВ(t0) – ЭДС холодного спая. СТАНДАРТНЫЕ ТЕРМОПАРЫ. ТПП– платинородий–платиновая– 0 – 1300 o С; ТПР– платинородий– платинородиевая– 300 – 1600 oС; ТХА– хромель–алюмелевая– (–200) – (+1000 oС); ТХК– хромель–копелевая– (–200) – (+600 oС); ТВР– вольфрам–рений–вольфрам–рениевая– 0 – 1800 o С; ТМК– медь–копелевая– (–200) – (+100 o С).

6. 3 2 1 Манометрические термометры. Действие приборов основано на изменении давления рабочего тела в замкнутом объеме при нагревании. Основные элементы: 1.-термобаллон(ТБ); 2.- капилляр; 3.- манометр. Манометрические термометры в зависимости от рабочего тела прибора бывают: • газозаполненные; • жидко заполненные; • конденсационные (парожидкостные).

7. Пирометры излучения. Пирометры монохроматического излучения (ПМИ). до 3000 0С. Закон Вина: - константы; и - температура в К; - длина волны. Уравнение Планка:  3000 0С. Обычно в современных приборах берется =0.65 мкм; 0.66.

8. 1 2 7 3 4 5 6 Метод сравнения. • диафрагма (пластинка с двумя калиброванными отверстиями); • красный светофильтр; • фотодиод; • преобразователь; • прибор вторичный (ПВ); • лампа накаливания; • заслонка с дроссельным приводом (электромагнитный дроссель).

9. 5 4 1 Е0 К 2 3 С Пирометры соотношения (цветовые пирометры). Закон соотношения Вина: ,где = 2896 мкм, К – постоянная. • обтюратор (диск с двумя отверстиями, в который вставлены светофильтры: красный и синий); • фотоэлемент; • преобразователь; • линза объектива; • прибор вторичный.

10. РАДИАЦИОННЫЕ ПИРОМЕТРЫ (пирометры полного излучения). Действие приборов основано на законе Стефана–Больцмана: , - для абсолютно черного тела. где – полное количество энергии (интегральное излучение); – константа излучения абсолютно черного тела; - температура (абсолютная) излучающей поверхности, К.

11. 3 2 1 6 5 4 7 • 1. - линза объектива; • -диафрагма; • -серый светофильтр; • –термоприемник; • –термопара; • –линза объектива; • –прибор вторичный.

13. Технические характеристики

14. Р1 h1 2 h2 1 ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ. 1. Жидкостные механические манометры. 1.1.Поплаковый манометр. Р2

15. Н Р2 Р1 1.2. Колокольные манометры.  Н – перемещение колокола.

16. 3 2 1 Р 2. ДЕФОРМАЦИОННЫЕ МАНОМЕТРЫ. 2.1.Трубчатые пружинные манометры. 1 – штуцер (из латуни, либо из стали). перемещение свободного конца 2 –одновитковая трубчатая пружина (нержавеющая сталь или спец сплавы).

17. Р Р2 • 2.2. Мембранные манометры.. а). Жесткие мембраны (гофрированные). Зависимость линейная:

18. Р1 Р2 Р2 Р1 в) Мембранный блок б) Мембранная коробка

19. Р 2.3. Сильфонные манометры.

27. M1 M3 M2 2 3 N 1 7 8 4 Рпит h 5 УМ h0 6 Рвых 0 Нмах Измерение уровня жидкости. Поплавковые уровнемеры. Уровнемер с частично погруженным поплавком. 1– поплавок переменного погружения; 2– рычаг (коромысло); 3– противовес; 4– заслонка; 5– сопло; 6– усилитель мощности; 7– сильфон обратной связи; 8– корректор начала шкалы.

28. h M газ М h ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ УРОВНЕМЕРЫ. =сonst 1.Пьезометрические уровнемеры. 2.Измерение уровня с помощью манометра.

29. 1 h 2 P1 P2 h0 h0 ДМ 3.Дифманометрические уровнемеры: а) Измерение уровня в открытом сосуде (повышается точность в измерениии).  (1) (2)

30. 2 P P h hmax 1 Р1 Р2 h0 h0 ДМ + – б) Измерение уровня в закрытых сосудах, находящихся под давлением.  (1) (2) (3)

31. h 1 3 2 4 4. Ультразвуковые уровнемеры. Источник излучения устанавливается под днищем. 1– пьезоэлектрический преобразователь; 2– кабель для передачи электрического сигнала ультразвуковой частоты. 3– электронный блок, содержащий генератор ультразвуковых колебаний и таймер, а также вычислительное устройство для определения уровня; 4– вторичный прибор.

32. 4 3 1 L h b) акустические уровнемеры. где L– полная высота сосуда.

38. G ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА. Метод переменного перепада давления. Виды сужающих устройств: 3. Труба Вентури 1. Диафрагма. 2. Сопло. – площадь сечения отверстия диафрагмы. – коэффициент расхода, Для зазличных типов сужающих устройств определяется опытным путем. – коэффициент сжатия потока

39. Изделия, работающие по принципу измерения перепада давления Изделия, работающие по принципу измерения перепада давления Изделия, работающие по принципу измерения перепада давления Ультразвуковые расходомеры имеют универсальное применение для бесконтактного измерения расхода всех жидкостей и газов, в которых могут распространяться ультразвуковые волны. Принцип измерения основан на измерении времени прохождения ультразвука. Ультразвуковые расходомеры имеют универсальное применение для бесконтактного измерения расхода всех жидкостей и газов, в которых могут распространяться ультразвуковые волны. Принцип измерения основан на измерении времени прохождения ультразвука.

41. II II I I 1 1 РАСХОДОМЕРЫ ПОСТОЯННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ. Поплавковые расходомеры. Ротаметры

44. 2 S 1 4  3 N Электромагнитные расходомеры. где - магнитная индукция; • внутреннтй диаметр трубопровода. • 1 – трубопровод; • 2,3 – полюса магнита; • 4 – измерительный прибор (шкала – в единицах расхода). . ,

46. Интеллектуальный магнитныйрасходомер модели 8732 Интеллектуальные электромаг­нитные расходомеры модели 8732 имеют различные монтажные кон­фигурации датчиков расхода для ус­тановки в трубопровод: фланцевые (8705) и торцевые (8711).

48. • Разработана и предложена модель 8800CR Reducer со встроенным су жающим участком трубопровода. Это устраняет необходимость в су жении трубопровода в месте уста новки прибора в том случае, если су ществует вероятность неточного из мерения при недостаточной скоро сти потока. Теперь в большинстве измерений может использоваться вихревой расходомер, соответствую щий размеру трубопровода.

50. Ультразвуковые расходомеры имеют универсальное применение для бесконтактного измерения расхода всех жидкостей и газов, в которых могут распространяться ультразвуковые волны. Принцип измерения основан на измерении времени прохождения ультразвука. Ультразвуковые расходомеры имеют универсальное применение для бесконтактного измерения расхода всех жидкостей и газов, в которых могут распространяться ультразвуковые волны. Принцип измерения основан на измерении времени прохождения ультразвука.