15. Вторичные приборы, работающие с тс: мосты, логометры, пирометры. Цветовые и радиационные пирометры.

см. вопр. 8,9,16

16. Пирометрия. Оптические, цветовые и радиационные пирометры: принцип действия, метрологические характеристики.

О бласть применения контактных методов измерения температуры ограничена значениями 2200-2500ºC. При более высокой температуре используют безконтактные методы. Эти методы основаны на способности физических тел излучать электромагнитные волны если температура тела выше температуры абсолютного нуля. Наука изучающая излучение тел называется пирометрия, а средства измерений, основанные на измерении интенсивности излучения – пирометры. Интенсивность излучения связана с температурным соотношением: E^*=C*T⁴ - з-н Ст.Больцмана. E^* - полная энергетическая светимость абсолютно черного тела. Из формулы видно что интенсивность излучения резко возрастает с увеличением температуры поэтому (до недавнего времени) пирометрическими методами пользовались при высокой температуре.

Полная энергетическая светимость зависит не только от температуры, но и от длины волны: , Е -спектральная энергетическая светимость.

E^*=C₁* ^-5*e^{-c2/ T} - Закон Вина.

E*=C₁* ^-5/(e^{-c2/ T}-1 ) – Закон Планка.

И нтенсивность излучения на разных длинах волн различна и эта зависимость имеет максимум - закон смещения Вина.

Пирометры классифицируются по принципу измерения и делятся на: оптические (яркостные) цветовые, радиационные.

Принцип действия яркостных пирометров основан на измерении интенсивности монохроматического излучения (при одной длине волны).

1 - объект измерения, 2 – объектив, 3- серый светофильтр, 4- нить накаливания, 5- красный светофильтр, 6 – окуляр, 7- миллиамперметр.

С помощью R устанавливают светимость вольфрамовой нити, а амперметр отсчитывает показания. С помощью пирометров определяют не истинную температуру, а температуру, которая называется яркостной, световой, радиационной. Для того чтобы определить истинную температуру необходимо знать степень черноты тела. При высоких температурах (выше 1500^oС) вольфрамовая нить разгоняется. При высокой температуре используется дополнительный, серый светофильтр.

П ри измерениях 3 случая:

Такие пирометры используются для измерения температура от 800-6000⁰C. Класс точности от 1 до 4.

17. Методы измерения уровня. Поплавк., буйк., гидростатич., емкостные

У ровень - это высота заполнения технологического аппарата жидкой или сыпучей средой. СИУ называются уровнемерами. Они делятся: 1- непрерывного действия - для измерения массы количества в-ва; 2- сигнализаторы предельных значений. СИУ классифицируют по диапазону измерения: широкого и узкого. 1^ые предназначены для учета кол-ва продукции и определяют уровень в диапазоне 0,5-20м. 2^ые – для САУ, диапазон 0-100-450мм. СИУ классифицируют по принципу действия: поплавковые, буйковые, гидростатические, электрические, ультразвуковые, весовые, радиоизотопные, визуальные, акустические.

Поплавковые СИУ. Представляют собой полые шары d=80-200мм, плавающие по поверхности. Разделяют на широкого и узкого диапазона. 2^ые делятся на фланцевые и камерные. Класс точности 1,5.

1^ые уравнение описывается состоянием равновесия:

G_гр=G_п- ρ*g*h₁. Повышение или понижение уровня изменяет h₁ и на него начинает действовать дополнительная сила выталкивания. В результате этого груз опускается до тех пор, пока глубина не станет = h₁. Для передачи информации о величине уровня используется сельсинная с-ма передачи информации. Диапазон измерения 0,12-0,20м, класс точности 0,14.

Буйковые уровнемеры. В основу положено яв-ие, описываемое законом Архимеда. Чувствительный элемент – цилиндрический буёк, находящийся в ж-сти вертикально. Он частично погружён в ж-сть, изготовлен из материала большей плотности, чем плотность среды. При изменении уровня будет изменяться масса буйка. Преобразование веса буйка в электрический сигнал осущ-ся с помощью преобразователя сила-давление, сила-ток.

Гидростатические.

П ринцип действия основан на измерении давления, созданного столбом ж-сти: Р= ρ*g*h, его измеряют следующим образом:

1 - манометр подключается на высоте min уровня ж-сти; 2- с помощью дифманометра, подключенного к min уровню ж-сти и газовому пространству над уровнем ж-сти, используется в закрытых резервуарах. Для измерения уровня раздела фаз устанавливается уравнительный сосуд1, в к-ый выдавливается ж-сть и вновь переливается в резервуар. Перепад давления определяется как: ΔР=ρ*g*(h_мах-h), при h=0 ΔР =мах, h= h_мах ΔР=0.