2.5 Обзор си давления
Технические средства для измерения давления подразделяются на измерительные приборы и преобразователи (рис 2.2). В зависимости от вида измеряемого давления ассортимент СИ давления весьма разнообразен: манометры и преобразователи избыточного и абсолютного давления, вакуумметры и мановакуумметры, тяго- и напорометры, дифференциальные манометры и др.
Рис 2.2 Классификация СИ давления
Измерительные приборы для измерения давления – это, как правило, местные приборы прямого действия (пружинные с трубками Бурдона и Нагаткина, мембранные, сильфонные и др.). По исполнению все эти приборы показывающие, со шкалами, градуированными в единицах измерения давления.Среди них есть также и самопишущие (обычно с сильфонным чувствительным элементом), а также с электроконтактной системой сигнализации или позиционного регулирования.
Классы точности технических приборов невысоки и , в зависимости от исполнения, составляют 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
Измерительные преобразователи давления по принципу преобразования подразделяются на две основные группы:
с прямым преобразованием:
а) в дискретную выходную величину ( реле давления);
б) в аналоговую выходную величину (преобразователи «перемещение-унифицированный сигнал» или «усилие-унифицированный сигнал»);
с уравновешивающим аналоговым преобразованием «усилие – унифицированный сигнал».
Из преобразователей первой группы в последнее время наиболее распространены аналоговые тензорезисторные преобразователи серий «Сапфир», «Метран», «Радон» и подобные им [8-10]. В их основе лежит тензомодуль с монокристаллической сапфировой мембраной, на которую методом напыления нанесены тензорезисторы, образующие плечи неравновесного моста. Выходной сигнал – аналоговый токовый, но если применить устройство согласования, содержащее АЦП, то их можно подключать к ЭВМ через соответствующий порт.
Основная приведённая погрешность (класс точности) преобразователей давления составляет ±0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5 % от диапазона преобразования.
Диапазон измерения (преобразования) СИ давления, как разница между верхним и нижними пределами, выбирается из следующего нормального ряда: (1;
n
1,6; 2,5; 4; 6) · 10 , где n = -2, -1, 0, 1, 2, … .
При измерении давления чистых агрессивных (щёлочи, кислоты) или вязких (смолы, лаки, краски, мазут) сред используют разделительные сосуды.
При измерении давления кристаллизующихся сред, а также агрессивных, реагирующих с разделительной жидкостью, несущих взвешенные частицы и выделяющих осадки, используют мембранные разделители. Последние увеличивают основную погрешность прибора (преобразователя) приблизительно в 1,5 – 2 раза.
2.6 Обзор си расхода
Средства для измерения расхода подразделяются на счётчики и расходомеры.
Счётчики определяют количество вещества, прошедшее за некоторый промежуток времени, поэтому по показаниям счётчиков можно определить средний расход, разделив количество, отображённое счётчиком, на данный отрезок времени.
Расходомеры измеряют мгновенный расход, поэтому для определения количества вещества должны быть снабжены интеграторами.
Счётчики чаще бывают местными приборами, а расходомеры обычно состоят из преобразователя расхода и вторичного прибора, т.е. имеют дистанционную передачу.
По принципу действия СИ расхода, используемые наиболее часто, подразделяются на:
тахометрические;
переменного перепада давления;
обтекания;
вихревые;
электромагнитные;
акустические (ультразвуковые);
силовые (кориолисовые).
При выборе СИ расхода учитываются следующие факторы: точность измерения, сохранение точностных показателей в течение длительного времени, независимость результатов измерения от изменения плотности вещества, быстродействие, диапазон измеряемого расхода, физико – химические показатели и параметры измеряемой среды ( агрессивность, наличие взвешенных частиц, рабочие температура и давление, взрыво- и пожароопасность).
Верхние пределы для расходомеров выбираются из следующего
n
нормального ряда: (1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8) ·10 , где n- целое число.