Міністерство освіти і науки україни

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Кафедра “Інформаційно – вимірювальна техніка”

Н.М.Піндус

Лабораторний практикум з дисципліни «метрологія і технологічні вимірювання та прилади в нгп»

Вимірювання тиску

Для студентів спеціальності 7.091302 - ВТ

Івано-Франківськ

2007

МВ 02070855 - 1866 - 2007

Н.М.Піндус. Метрологія і технологічні вимірювання та прилади в НГП. Лабораторний практикум. - Івано-Франківськ: Факел, 2007.- 67 с.

У лабораторному практикумі подано основні теоретичні засади створення приладів вимірювання тиску та методи і технічні засоби дослідження їх метрологічних характеристик. Розкрито також особливості створення та застосування засобів вимірювальної техніки для контролю технологічних процесів у нафтогазовій промисловості.

Розроблений у відповідності з робочими програмами навчальних дисциплін «Метрологія і технологічні вимірювання та прилади в НГП» та навчальним планом підготовки фахівців за спеціальністю «Метрологія та вимірювальна техніка». Може бути використаний студентами денної, заочної та дистанційної форми навчання.

Рецензент: Витвицька Лідія Андріївна - кандидат технічних наук, доцент.

Дане видання - власність ІФНТУНГ. Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома авторів.

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Н.М.Піндус

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ З ДИСЦИПЛІНИ «МЕТРОЛОГІЯ І ТЕХНОЛОГІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ ТА ПРИЛАДИ В НГП»

Вимірювання тиску

2007

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Н.М.Піндус

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ З ДИСЦИПЛІНИ «МЕТРОЛОГІЯ І ТЕХНОЛОГІЧНІ ВИМІРЮВАННЯ ТА ПРИЛАДИ В НГП»

Вимірювання тиску

2007

Зміст

ВСТУП……………………………………………...5

Лабораторна робота №1………………………….7

Вимірювання малих тисків за допомогою

рідинних манометрів

1. Мета роботи…………………………………….7

2. Загальні теоретичні відомості…………………7

   1. Тягонапоромір типу ТНЖ-Н……………7

   2. Мікроманометр з похилою трубкою….9

3. Опис лабораторної установки…………………11

4. Порядок виконання роботи……………………11

5. Обробка результатів вимірювань……………...12

6. Контрольні запитання………………………….15

Лабораторна робота №2…………………………..16

Дослідження роботи вантажопоршневих ма-

нометрів

1. Мета роботи………………………………….......16

2. Загальні теоретичні відомості…………………..16

   1. Класифікація вантажопоршневих ЗВТ...16

   2. Принцип дії вантажопоршневих ЗВТ…..18

   3. Вантажопоршневі засоби вимірювання тиску з незрівноваженим поршнем……..23

3. Похибки вимірювання вантажопоршневими засобами вимірювання тиску……………….......26

4. Хід роботи………………………………………..29

5. Контрольні запитання……………………….......30

Лабораторна робота №3…………………………...34

Калібрування і повірка пружинних манометрів

1. Мета роботи………………………………….......34

2. Загальні теоретичні відомості…………………..34

   1. Мембранні пружні елементи………….…34

   2. Сильфонні чутливі елементи…………….35

   3. Пружинні прилади для вимірювання тиску………………………………………………39

3. Порядок виконання роботи…………………….49

4. Обробка різультатів вимірювань………………51

5. Контрольні запитання…………………………..53

Лабораторна робота №4…………………………...54

Деформаційні манометри з вихідними диферен-ційно-трансформаторними перетворювачами ..…..54

1. Мета роботи………………………………….......54

2. Загальні теоретичні відомості…………………..54

3. Порядок виконання роботи……………………..62

4. Обробка різультатів вимірювань……………….64

5. Контрольні запитання…………………………...65

Перелік рекомендованих джерел…………………...66

ВСТУП

Сучасна промисловість, у тому числі нафтогазова, основною метою якої є забезпечення високої якості та надійності продукції, неможлива без досконалих систем контролю та автоматизації.

Особливе місце вимірювань, контролю та регулювання зумовлене тим, що вимірювання є основним джерелом інформації про властивості та характеристики сировини, виробів і обладнання, оптимального ведення технологічних процесів добутку, транспорту, зберігання, переробки і реалізації нафти, нафтопродуктів та природного газу. На основі результатів вимірювань здійснюються облік, управління і технологічне удосконалення усіх ланцюжків виробництва. Недостатність або недостовірність інформації неодмінно приводить до дезорганізації виробництва і погіршення якості продукції.

За допомогою вимірювань планомірно перевіряють якість виконання усіх технологічних операцій, вимірювання відіграють роль фільтрів, які перешкоджають проникненню браку з одного етапу виробництва на інший, що, в кінцевому підсумку, перешкоджає проникненню недоброякісної продукції до споживача.

Вимірювальна техніка здійснює безпосередній вплив на технічний рівень і якість технологічних процесів нафтогазової галузі. Так, засоби автоматичного і активного контролю дозволяють оптимально формувати технологічний процес, поліпшувати і полегшувати обслуговування обладнання, зменшувати кількість персоналу, знижувати вартість і підвищувати точність виготовлення виробів.

Тиск є однією з найрозповсюдженіших фізичних величин, яка характеризує якість та інтенсивність ведення технологічного процесу. Засоби вимірювання тиску становлять одну з найбільших груп засобів вимірювальної техніки (ЗВТ), що мають, мабуть, найбільший різновид застосувань у всіх галузях виробництва і складають приблизно половину від загального числа засобів вимірювання для підприємс нафтогазової промисловості.

ЗВТ для вимірювання тиску різноманітні за принципом дії, конструктивним виконанням, призначенням і безперервно доповнюються новими модифікаціями, у зв’язку з бурхливим розвитком автоматизованих систем керування технологічними процесами з використанням у процесах вимірювання ЕОМ.

Лабораторна робота №1

Вимірювання малих тисків за допомогою рідинних манометрів

1.1 Мета роботи

Вивчення будови і принцу дії рідинних манометрів. Проведення повірки рідинного тягонапороміра типу ТНЖ-Н. Набуття практичних навиків роботи з приладами, які входять в склад лабораторної установки.

1.2 Загальні теоретичні відомості

1.2.1 Тягонапоромір типу ТНЖ-Н

На рисунку 1.1 зображений загальний вигляд рідинного тягонапороміра типу ТНЖ-Н

Рисунок 1.1 – Загальний вигляд тягонапороміра ТНЖ-Н.

Принцип дії приладу заснований на витісненні робочої рідини з посудини у вимірювальну похилу трубку і урівноваженні вимірюваного тиску або розрідження статичним тиском стовпа рідини в похилій трубці.

Прилад складається з скляної посудини 1 з вимірювальною трубкою 7 і шкали 3. На корпусі приладу є рівень 4, за допомогою якого прилад встановлюється в робоче положення. Прилад заповнюють етиловим спиртом до нульової відмітки шкали. Оскільки при заповненні приладу досить важко сумістити рівень рідини з нульовою відміткою шкали, то на приладі передбачено переміщення шкали уздовж похилої скляної трубки за допомогою маховичка 6. Із задньої сторони приладу є два штуцери 2 і 5: із знаком «+» для вимірювання тиску, із знаком «-» для вимірювання розрідження.

Тягонапоромір призначений для вимірювання надлишкового тиску, від’ємного надлишкового тиску і для вимірювання різниці тисків неагресивних до сталі і поліетилену газів, в закритих опалюваних приміщеннях.

Тягонапоромір ТНЖ-Н призначений для роботи при статичному тиску не більше 2000Па. Границі вимірювання 250Па; 400Па; 630Па; 1000Па; 1600Па в залежності від монтажу приладу. Робочою рідиною є спирт етиловий технічний (гідролізний) марки А ГОСТ17299-71, густина якого =0,85 г/см³ при температурі 20 ⁰С. Тягонапоромір рідинний типу ТНЖ випускають двох видів: для настінного і щитового монтажу.

Похибка показів тягонапороміра не виходить за допустимі межі в тому випадку коли залитий спирт має розрахункову густину 0,85г/см³. Якщо спирт має іншу густину (що змінилась внаслідок випаровування, зміни температури та ін.), то дійсне значення вимірюваної величини знаходиться за формулою:

,

(1.1)

де Hg – дійсне значення вимірюваної величини, Па;

H – відлік тиску за шкалою тягонапороміра,Па;

 - дійсна густина спирту;

0,85 – розрахункова густина спирту.