Лабораторная работа №1.

Вопрос 1.

Схема установки (рабочего эталона), характеристики и принцип действия. Какие средства измерений использовались? Какие величины измерялись, какие вычислялись. Условия проведения измерений. Какие единицы измерений использовались?

1. Схема установки и характеристики.

Установка для проведения лабораторной работы схематично показана на рисунке 1.

Она состоит из регулируемого компрессора 1, рабочего вихревого расходомера 2, образцового расходомера 3, соединительных труб 4, цифрового амперметра 5 и дифференциального манометра 6. Регулируемый компрессор 1 служит для задания расхода газа (в нашем случае воздуха) в трубопроводе 4.

2. Принцип действия

Принцип действия рабочего расходомера основан на физической зависимости между расходом (скоростью потока) жидкости или газа в трубопроводе и частотой образования (срыва) вихрей за плохообтекаемым телом, помещенным в этот поток. Принцип действия схематично представлен на рисунке 2, где 1 - это поток жидкости или газа ,2 - плохообтекаемое тело , 3 - вихревая дорожка Кармана, частота срыва вихрей в которой пропорциональна объемному расходу.

3. Использованные средства измерения

Дифманометр и миллиамперметр и рабочий расходомер

4. Величины которые замерялись:

• ΔP =h-ho, мм.сп.ст,

• I, мА

Величины которые вычислялись:

• ΔP=ΔP СР.АРИФМ [мм.сп.ст],

• ρ [кг/м.куб],

• QО [м^3/с].

5. Условия проведения измерений.

Давление: P=98500Па

Температура: T=19 С

Вопрос 2.

Принцип действия и характеристики поверяемого средства измерений. Методика выполнения измерений. Метод измерений. Формула для приведения результатов измерений к нормальным условиям. Требования к монтажу счетчиков, преобразователей температуры и давления.

1. Принцип действия и характеристики поверяемого средства измерений.

Установка для проведения лабораторной работы схематично показана на рисунке 1. Она состоит из регулируемого компрессора 1, рабочего вихревого

расходомера 2, образцового расходомера 3, соединительных труб 4, цифрового амперметра 5 и дифференциального манометра 6.

Регулируемый компрессор 1 служит для задания расхода газа (в нашем случае воздуха) в трубопроводе 4.

Рабочий расходомер.

Принцип действия рабочего расходомера основан на физической зависимости между расходом (скоростью потока) жидкости или газа в трубопроводе и частотой образования (срыва) вихрей за плохообтекаемым телом помещенным в этом потоке.

Принцип действия схематично представлен на рисунке 2, где 1 - это поток жидкости или газа ,2 - плохообтекаемое тело , 3 - вихревая дорожка Кармана, частота срыва вихрей в которой пропорциональна объемному расходу.

В состав вихревого расходомера (рис.3) входят: первичный измерительный преобразователь (ПИП) расхода и блок обработки информационного сигнала (вторичный преобразователь (ВП)).

Первичный измерительный преобразователь расхода состоит из плохообтекаемого тела, чувствительного элемента (ЧЭ), преобразующего пульсации давления в сигнал напряжения, частота которого пропорциональна расходу и предварительного усилителя (У).

Образцовый расходомер. Расходомер переменного перепада давления. Принцип работы основан на зависимости перепада давления от расхода. Перепад давления создаѐтся устройством, которое установлено в трубопроводе - трубой Вентури.

2. Методика и метод выполнения измерений.

Измерения объема газа, приведенного к стандартным

условиям Vc, выполняют измерением объема газа при рабочих

условиях с помощью турбинных, ротационных или вихревых

счетчиков и приведением его к стандартным условиям по формуле где V - объем газа в рабочих условиях, м3;

ρс и ρ - плотность газа при стандартных и рабочих условиях, кг/

м3;

рс и р - давление газа при стандартных и рабочих условиях, МПа;

Tс и T - термодинамическая температура газа при стандартных и

рабочих условиях, К;

K - коэффициент сжимаемости газа.

5.2 Измерение энергосодержания выполняют умножением объема

газа, приведенного к стандартным условиям, на его рассчитанную

или измеренную объемную удельную теплоту сгорания при

стандартных условиях.

5.3 Принцип действия турбинных и ротационных счетчиков газа

основан на взаимодействии подвижных элементов их

преобразователей, установленных в измерительном трубопроводе

с движущимся по нему потоком газа.

Преобразователь турбинного типа представляет собой

крыльчатку, ось которой совпадает с осью трубопровода. С

помощью крыльчатки осевая скорость потока газа преобразуется

в угловую скорость вращения, которая фиксируется счетчиком

числа оборотов. Скорость вращения крыльчатки пропорциональна

объемному расходу газа, а число оборотов крыльчатки - объему

газа, прошедшему через преобразователь.

Преобразователь ротационного типа представляет собой

устройство с одной или двумя парами роторов, выполненных в

виде шестерен восьмеричной формы, находящихся в постоянном

сцеплении. Вращение шестерен происходит под воздействием

разности давлений газа на входе и выходе преобразователя. При

вращении роторов ими попеременно отсекаются от входа объемы

газа, равные объему измерительной камеры, образованной

внутренней полостью корпуса и внешней поверхностью половины

шестерни. Из измерительной камеры газ вытесняется ротором в

выходной патрубок счетчика. За один полный оборот двух роторов

от входной полости в выходной патрубок счетчика перемещается

объем газа, равный объему четырех измерительных камер.

Число оборотов роторов прямо пропорционально объему газа,

прошедшему через преобразователь.

5.4 Принцип действия вихревого счетчика-расходомера основан

на эффекте формирования в потоке газа цепочки регулярных

вихрей (дорожки Кармана) в следе за неподвижным телом

обтекания. Преобразователь вихревого типа представляет собой отрезок

трубопровода, в диаметральной плоскости которого перпендикулярно продольной оси трубопровода размещено неподвижное тело обтекания специальной формы. При обтекании неподвижного тела обтекания потоком газа в следе за ним

образуются регулярные вихревые структуры. Чувствительный

элемент преобразователя преобразует энергию вихрей в выходной

информационный сигнал. Частота вихреобразования

пропорциональна объемному расходу газа, а число импульсов -

объему газа, прошедшему через преобразователь.

3. Формула для приведения результатов измерений к нормальным условиям.

4. Требования к монтажу счетчиков, преобразователей температуры и давления.

- счетчики следует устанавливать в закрытом помещении или под навесом, обеспечивающим защиту от внешних атмосферных осадков;

- счетчик может устанавливаться как на горизонтальных, так и вертикальных участках трубопровода. Требования к расположению счетчика согласно приложения Ж;

- направление потока газа при монтаже на вертикальном участке может быть, как сверху вниз, так и снизу вверх;

- место установки счетчика на трубопроводе следует выбрать так, чтобы предохранить его от ударов, производственной вибрации, механических воздействий и внешнего постоянного или переменного магнитного поля;

- счетчики не рекомендуется устанавливать в нижней части трубопровода, где возможно скопление конденсата;

- при наличии в газе конденсирующихся примесей воды счетчик следует располагать на вертикальном участке трубопровода при направлении потока газа сверху- вниз;

- прямолинейные участки трубопровода до и после счетчика не требуются;

- при монтаже счётчика не предъявляется, каких - либо требований к величине несоосности счётчика и трубопровода и к степени некруглости трубопровода. Счетчик может быть установлен в непосредственной близости от фильтра газа или регулятора давления газа, а также иных местных сопротивлений;