- •1.Приборы магнитоэлектрической системы
- •2.Приборы выпрямительной системы
- •3.Приборы термоэлектрической системы
- •4.Приборы электромагнитной системы
- •5.Приборы электродинамической системы
- •6.Электростатические вольтметры
- •7.Приборы индукционной системы
- •8.Электронные вольтметры переменного напряжения
- •9.Выпрямители (детекторы)
- •10.Устройство электронно-лучевого осциллографа
- •11.Формирование изображений на экране электронно-лучевой трубки
- •Режим y – X
- •12.Метрология осциллографических измерений
- •13.Оценка погрешности результатов осциллографических измерений
- •Погрешность взаимодействия
- •Субъективная погрешность
- •14.Стеклянные жидкостные термометры
- •15.Манометрические термометры.
- •16.Термоэлектрические термометры
- •17.Термометры сопротивления
- •18. Основы теории измерения температуры тел по излучению
- •19. Пирометры. Методы измерения температуры тел по излучению
- •20. Устройство пирометров излучения.
- •22. Жидкостные манометры и дифманометры
- •23. Деформационные манометры и дифманометры
- •24. Пьезоэлектрические манометры и манометры с тензопреобразователями
- •25.Измерение расхода по перепаду давления в сужающих устройствах
- •26.Ротаметры и тахометрические расходомеры
- •27.Электромагнитные и ультразвуковые расходомеры
- •28.Уровнемеры с визуальным отсчетом и гидростатические уровнемеры
- •29.Поплавковые и буйковые уровнемеры
- •30.Емкостные и индуктивные уровнемеры
- •31.Радиоволновые, акустические, термокондуктометрические уровнемеры
- •32.Методы измерения влажности воздуха и газа
- •33.Методы измерения влажности твердых и сыпучих тел
- •34.Тепловые газоанализаторы
- •35.Хроматографические газоанализаторы
- •1.Приборы магнитоэлектрической системы
24. Пьезоэлектрические манометры и манометры с тензопреобразователями
Пьезоэлектрические манометры. Принцип действия манометров этого типа основан на пьезоэлектрическом эффекте, сущность которого состоит в возникновении электрических зарядов на поверхности сжатой кварцевой пластины, которая вырезается перпендикулярно электрической оси кристаллов кварца. Измеряемое давление с помощью мембраны преобразуется в усилие, сжимающее кварцевые пластины. Электрический заряд, возникающий на металлизированных плоскостях 3 под действием усилия F со стороны мембраны, определяется выражением Q = kF = kSp,
где р — давление, действующее на металлическую мембрану с эффективной площадью S; k — пьезоэлектрическая постоянная, Кл/Н.
Напряжение на входе усилителя, подключенного к выходу пьезопреобразователя, определяется общей емкостью измерительной цепи С:
и = QIC.
Кварц в отличие от других сегнетоэлектриков, обладающих пьезоэффектом, является механически прочным и имеет высокую жесткость, что исключает влияние упругой характеристики мембраны на коэффициент передачи пьезоэлектрического преобразователя. Частота собственных колебаний преобразователя достигает десятков килогерц, вследствие чего они широко применяются при испытаниях двигателей и на других технологических объектах, характеризуемых высокочастотными изменениями давления.
Пьезоэлектрическая постоянная кварца, составляющая около 2∙10-12 Кл/Н, отличается стабильностью и слабой зависимостью от температуры, что позволяет использовать пьезопреобразователи для измерения давления высокотемпературных сред. Из-за утечки заряда пьезоэлектрические преобразователи не используются для измерения статических давлении. С целью повышения чувствительности несколько кварцевых пластин включаются параллельно. Верхний предел измерения давления у этих приборов достигает 100 МП а (1000 кгс/см2).
Манометры с тензопреобразователями. Манометры с тензорезистивными преобразователями по быстродействию приближаются к пьезоэлектрическим манометрам. Первые представляют собой мембраны, на которых размещены проволочные, фольговые или полупроводниковые резисторы, сопротивление которых меняется при деформации мембраны под действием давления. Проволочные тензорезисторы проще в изготовлении, но их коэффициент тензочувствительности, определяемый отношением относительных изменений сопротивления к деформации, на порядок меньше, чем у полупроводниковых. Чувствительным элементом манометра является двухслойная мембрана . Измеряемое давление действует на металлическую мембрану, к которой сверху припаяна сапфировая мембрана с тензорезисторами. Элементы измерительной схемы и усилитель находятся в блоке .
25.Измерение расхода по перепаду давления в сужающих устройствах
Метод переменного перепада давления на сужающих устройствах является одним из самых распространенных и применяется еще с 30-х годов прошлого столетия. Метод основан на фундаментальном законе сохранения энергии и уравнении неразрывности скорости и площади сечения потока.
Из закона сохранения энергии видно, что при увеличении скорости потока происходит уменьшение давления в трубопроводе, и наоборот снижение скорости потока приводит к росту давления в трубопроводе. Исходя из уравнения неразрывности потока в трубопроводе можно сделать вывод, что при сужении трубопровода – скорость потока возрастает, а при расширении трубопровода – скорость потока падает.
Метод переменного перепада давления предполагает наличие специального устройства, которое создает локальное сужение трубопровода, благодаря чему происходит локальное увеличение скорости потока измеряемой среды.
В качестве стандартных сужающих устройств обычно служат: трубки Вентури; трубки Пито; расходомерные сопла; диафрагмы.
Достоинства метода: универсальность; беспроливная методика поверки. измерение расхода в условиях высоких и низких температур; измерение расхода в условиях высокого давления; отсутствие движущихся частей; широкий диапазон типоразмеров.
Недостатки метода: узкий динамический диапазон; высокая стоимость эксплуатации; небольшой межповерочный интервал; низкая точность измерений.