5.Розрахувати і побудувати автокореляційну функцію для такого аналітичного заданого періодичного інформаційного сигналу:

X(t)=U₀ sin(t + ), де U₀= 5B; = 20,с^-1; = .

№4

1.Описати основні види рідинних манометрів.

Рідинним приладам властива проста конструкція і відносно висока точність вимірювання, що забезпечує їх широке застосування як для лабораторних так і для технічних вимірів.

Двохтрубний U -подібний прилад (рис. 8.1) виготовлюється у вигляді скляної трубки 1, яка згинається по формі букви U. Трубка 1 встановлюється на дощечці 2 зі шкалою, яка розміщена поміж гілок трубки. Трубка заповнюється рідиною (ртуть, вода чи спирт), різниця рівнів якої в обидвох колінах, є мірою вимірюваного абсолютного тиску Ра (при запаяному другому кінці трубки) чи різниці тисків, що підводяться до кожного з кінців трубки.

Умова рівноваги рідинної системи записується рівнянням:

Paf=P_бf+Hfg(-_с), (8.9)

де Н - різниця рівнів рідини в колінах U-подібної трубки;

f - площа перерізу трубки;

 - густина рідини в U-подібній трубці;

_с - густина середовища над рідиною в манометрі.

Із виразу (8.9) отримуємо вирази для статичної градуювальної характеристики рідинного приладу:

а=_б+g-_c, (8.10)

або = g-_c, (8.11)

де  - різниця вимірюваних тисків.

Для випадку знаходження газу над рідиною манометра маємо:

нд=Р=g, (8.12)

де Рнд - вимірювані значення надлишкового тиску.

До числа різновидів U-подібних манометрів відносяться однотрубний (чашковий) прилад і мікроманометр з нахиленою трубкою. Перший з них характеризується суттєвою різницею в площах перерізу трубок, що дає можливість вимірювати різницю тисків по зміні рівня h₁ у вужчій трубці згідно функціональної залежності:

 Р=h₁g( 1+f/F)(-_c), (8.13)

де f - площа перерізу трубки, по якій відлічується значення вимірювального тиску;

F-площа перерізу широкої трубки (чашки).

В більшості практичних випадків f/F1/400, над рідиною знаходиться газ і тому (8.13).

набуває вигляду

Р=h₁g. (8.14)

Мікроманометри з нахиленою трубкою (рис. 8.2) відрізняються похилим розміщенням трубки, чим досягається зменшення ціни поділки приладу, а рівняння статичної градуювальної характеристики при цьому набуває вигляду

Р=lsing(1+f/F)(-_c), (8.15)

де l - переміщення меніска рідини вздовж трубки;

 - кут нахилу трубки.

Діапазон вимірювання рідинним приладом обмежується їхніми розмірами і видом робочої рідини. Так рідинні водяні U-подібні засоби вимірюють до 20кПа, а ртутні - до 0,1 МПа (760 мм. рт. ст. ). Серійні мікрометри з нахиленими трубками мають декілька фіксованих положень нахиленої трубки, заповнюються спиртом і вимірюють до 2,4 кПа. Похибка рідинних приладів становить близько  1,5%.

В теперішній час номенклатура промислових рідинних приладів суттєво обмежена, так як їм на заміну приходять більш досконалі інформаційні засоби вимірювання. На практиці зараз застосовується поплавкові і дзвонові дифманометри. Поплавкові дифманометри (рис. 8.3) виготовляють у вигляді двох 1 і 7 сполучених посудин різних площ f i F поперечного перерізу. Внутрішня порожнина посудин заповнюється ртуттю або трансформаторним маслом. Про значення вимірюваної різниці тисків судять по відліковому пристрою, вказівник 3 якого зв’язаний з поплавком 2. При під’єднанні приладу до об’єкту вимірювання більший тиск подається через вентиль 5 в посудину 1, а менший – через вентиль 6 в посудину 7. Вентиль 4 запобігає можливості викиду робочої рідини при односторонній подачі тиску. З цією метою перед під’єднанням приладу до об’єкта вентиль 4 відкривають, а після стабілізації тиску в обидвох посудинах його закривають.

Поплавкові дифманометри вимірюють перепади тисків, верхні границі яких обмежені значенями від 6,3 кПа до 0,1 МПа, при статичних тисках до 25 МПа з похибкою  1,0% і  1,5%. Для передавання на відстань інформації про значення виміряних перепадів тиску описані дифманометри комплектуються перетворювачами П переміщення вказівника 3 в уніфікований сигнал вимірювальної інформації.

Дзвонові дифманометри (рис. 8.4) конструктивно виготовлені у вигляді дзвона, який занурений в робочу рідину і переміщається в ній під впливом різниці тисків. Протидіюча сила створюється за рахунок збільшення ваги дзвона при його підніманні і зменшенні ваги дзвона при його зануренні. Це досягається внаслідок зміни гідростатичної підіймальної сили, яка діє на дзвін у відповідності з законом Архімеда.

Принцип дії дзвонового дифманометра пояснюється рис. 8.4 а, б. Якщо тиски у вимірювальних камерах 2 і 3 рівні між собою, то дзвін знаходиться в положенні, зображеному на рис. 8.4 а. При перевищенні тиску Р1 над Р2 дзвін починає підійматися, доки зміна підіймальної сили від перепаду тиску на дзвоні і зміна гідростатичної підіймальної сили не зрівноважаться (рис. 8.4. б )

Статична градуювальна характеристика дзвонового дифманометра записується виразом:

, ( 8.16 )

б)

а)

а – початковий стан дифманометра;

б – положення вузлів і елементів дифманометра при вимірюванні різниці тисків.

Рисунок 8. 4 – Схема функціонування дзвонового дифманометра

де Н - переміщення дзвона;

f - внутрішня площа поперечного перерізу дзвона;

f - площа поперечного перерізу стінок дзвона;

 і _с - густина робочої рідини і вимірювального середовища.

Дзвонові дифманометри характеризуються високою чутливістю і забезпечують вимірювання малих тисків або малих перепадів тисків при великих статичних тисках. Промислові прилади цього типу обладнані перетворювачами П переміщення дзвона в уніфікований сигнал вимірювальної інформації. Вказані прилади виготовляються Івано-Франківським ВАТ “Промприлад” і складаються з перетворювача ДКО-3702 і блока перетворення та лінеаризації БПЛ. Їхні основні технічні дані подані в табл. 8.1.