7. Ротационные вискозиметры. Принцип действия. Вискозиметр с коаксиальными цилиндрами и с вращающимся телом. Области применения.

Принцип действия основан на измерении крутящих моментов или моментов сопротивления, передаваемых анализируемой жидкостью чувствительному элементу, которые являются функцией вязкости. Если вращение происходит с постоянной скоростью, то этот момент равен крутящему и пропорционален динамической вязкости, т.е.

М = С , где

М – момент силы, Н м;

С – момент сопротивления, м³;

 - угловая скорость, 1/с.

Вискозиметр с коаксиальными цилиндрами (рис.3) представляет собой два цилиндра, между которыми вращается анализируемая жидкость. При вращении цилиндра 2 с постоянной скоростью от электродвигателя 1 жидкость приходит в стационарное состояние и передает вращение внутреннему цилиндру 3. Величина этого момента, передаваемого жидкостью второму цилиндру, будет равна

М = К  , где

К – постоянный коэффициент, зависящий от внешних размеров; -

 - постоянная вращающаяся скорость второго цилиндра,1/с;

 - вязкость жидкости, Па с.

Величина этого момента уравновешивается грузом 4, равному произведению радиуса шкива на силу тяжести груза.

Область применения: вязкость томатной пасты, сгущенного молока, сметаны.

Вискозиметр с вращающимся телом, погруженным в анализируемую жидкость, (рис.4), выполняется в виде шарообразного или цилиндрического ротора 1, приводимого во вращение двигателем 2 с постоянной частотой вращения, величина сопротивления, оказываемого жидкостью вращению ротора, может быть измерена с помощью специального устройства 3 по углу закручивания упругой пружины или по силе тока, потребляемого приводным электродвигателем.

Применение: вязкость виноматериалов

8. Цели измерения плотности жидкостей.Поплавковые плотномеры. Принцип действия, лабораторные ареометры

Цели: для определения состояния технологического процесса, определения массы продукта по его плотности и объему

Пoплaвкoвыe плoтнoмepы ocнoвaны нa силе действующей на поплавок погруженный в анализируеммую жидкость

B лaбopaтopнoй и пpoизвoдcтвeннoй пpaктикe для эпизoдичecкиx измepeний шиpoкo иcпoльзyютcя пpибopы с плавающим пoплaвкoм, тaк нaзывaeмыe ареометры. Они могут быть стеклянными или металлическими и самой разнообразной формы. Apeoмeтpы coглacнo ГОСТу дeлятcя нa двe гpyппы:

+ apeoмeтpы для измepeния плoтнocти жидкocтeй, нaзывaeмые тaкжe дeнcиметрами­, шкaлы кoтopыx гpaдyиpyютcя в единицax плoтнocти;

+ apeoмeтpы для измepeния кoнцeнтpaциции pacтвopoв, шкалы кoтopыx гpaдyиpyютcя в прoцeнтax пo oбъeмy или массе.

9. Буйковые плотномеры. Гидростатические плотномеры. Принцип действия, особенности, пример реализации.

Принцип их действия основан на измерении давления p (Па) столба однородной анализируемой жидкости определенной высоты, пропорционального плотности измеряемой жидкости.

где ρ – плотность жидкости (кг/м³); g – ускорение свободного падения (м/с²); H – высота столба жидкости (м).

Гидростатические плотномеры подразделяются на приборы с чувствительными элементами в виде мембран или сильфонов и приборы с продувкой воздухом, называемые пневмометрическими

Подобные приборы предназначены для измерения плотности жидкостей в пределах от 500 до 2500 кг/м³ и имеют класс точности 1,5 и 2,5.

могут производиться по указанной схеме лишь в тех случаях, когда не требуется высокой точности, отсутствуют колебания уровня анализируемой жидкости и т.п.

10. Вибрационные плотномеры. Принцип действия, особенности, пример реализации.

Принцип действия основан на изменении параметров упругих колебаний тела погруженного в анализируемую жидкость

11. Термокондуктометрический газоанализатор Измерительная схема, область применения, принцип действия.

Принцип действия основан на различии теплопроводности некоторых газовых компонентов. В газоанализаторах этого типа измеряется различие теплопроводности анализируемого газа и эталонного газа с известной теплопроводностью. Измерительный преобразователь выполнен по мостовой схеме. Измерительный мост образован двумя одинаковыми чувствительными элементами (резисторами) R_а и R_э, которые выполняют роль и термопреобразователей сопротивления и нагревателей. И двумя одинаковыми постоянными резисторами R₁и R₂. Один резистор R_а помещен в «рабочую» камеру, через которую непрерывно протекает анализируемая газовая смесь, а второй R_э – в закрытую камеру, заполненную эталонным газом известного состава. Температура нагрева чувствительных элементов R_а , R_э обычно составляет 100-120°С.

* Метод теплопроводности используется для анализа газовых смесей на наличие водорода, гелия, хлора, диоксида углерода, сернистого газа, хлористого водорода

*контроля состава газовых сред

*для контроля концентрации предельных значений в помещениях, где возможно скопление газов, вредных для здоровья.

12. ИК – газоанализатор.Принцип действия, область применения.

Их действие основано на избирательном поглощении молекулами газов и паров ИК-излучения в диапазоне 1-15 мкм. Высокая специфичность молекулярных спектров поглощения различных газов обусловливает высокую избирательность

• 1-источник излучения; 2-светофильтр; 3-модулятор; 4 и 4'-соотв. рабочая и сравнит. (внизу) кюветы; 5-приемник излучения; 6-усилитель; 7-вторичный прибор.

Современные приборы объединяют инфракрасный газоанализатор и магнитный (О₂). Позволяют контролировать содержание угарного газа СО, углекислого СО₂, метана СН₄, аммиака NН₃, хлора СL₂, окиси азота NО₂, сернистого ангидрида SО₂, сероводорода Н₂S и др.

13. Понятие влажности газов. Психрометрический метод определение влажности газов. Техническая реализация автоматических психрометрических влагомеров.

Влажность газа – это содержание в нем водяного пара

Психрометрический метод основан на использовании зависимости между упругостью водяного пара в газовой среде и показаниями сухого и влажного термометров, помещенных в эту среду, выражаемой следующей формулой

e= E_{max –} A p_атм (t_c - t_в),

где e – упругость водяного пара, Па;

E_max – максимально возможная упругость водяного пара при температуре t_в, Пв;

A – психрометрический коэффициент,1/⁰С;

p_атм - атмосферное давление, Па;

(t_c , t_в) – температура сухого и влажного термометров, ⁰С.

14. Сорбционные влагомеры газов.Принцип действия, виды.

В основе сорбционного метода измерения влажности лежит способность некоторых веществ, имеющих пористую структуру, адсорбировать влагу на своей поверхности. Эта влага находится в равновесном состоянии с влажностью измеряемой среды. Количество влаги , адсорбируемой на поверхности, увеличивается с повышением влажности газа. Наряду с этим изменяются механические, электрические и массовые свойства материала, из которого изготовлены чувствительные элементы. Сорбционные влагомеры применяются для измерения влажности в широком температурном диапазоне – от - 40 до +300⁰С.

В электролитических измерительных преобразователях влажности чувствительные элементы содержат электролиты, концентрация которых является функцией влажности окружающей среды .выходной величиной является электропроводность ненасыщенных водных растворов неорганических кислот и щелочей