2.Аэростатический плотномер газов.

Работа данного плотномера основана на принципе действия, при котором анализируемый газ и воздух проходят при постоянных давлениях через вертикальные трубки. Внутренние камеры трубок образуют одинаково высокие столбы контролируемого газа и воздуха. Разность аэростатических давлений в столбах измеряет дифманометр колокольного типа, работающий по принципу уравновешивания, достигаемого посредством измерения выталкивающей силы. Передвижение колокола дифманометра преобразователь преобразует в унифицированные сигналы (электрический / пневматический).

пузырьковый метод. Данный метод используется и для измерения уровня. Принцип данного метода основывается на выходе газа в виде пузырьков. Газ проходит в трубки, открытые концы которых погружаются в жидкую среду на разных глубинах, ограничивая давление в трубках. Размещение трубок в жидкости на разной глубине дает перепад давления между трубками. Измерением перепада давления в трубках определяется плотность рабочей жидкости. Данный метод не пригоден для контроля и определения плотности жидкостей, содержащихся в закрытых ёмкостях и имеющих твердые частицы, способные заблокировать трубки. Однако, хорошо подходит для агрессивных жидкостей при условии защиты погружаемых в эту жидкость трубок от агрессивных воздействий.

Упоминая характеристику плотности газа, следует заметить, что это, пожалуй, один из самых важных показателей среди физических характеристик газов. Мы имеем в виду их плотность, определяемую при соблюдении нормальных условий: температуры 0 °С, соответственно, давления 760 мм рт. столба. Данный прибор хорошо подходит при осуществлении замеров плотности газов в условиях непрерывной работы. Плотномер камертонного типа оснащен электромеханическим генератором, который состоит из приемных катушек с магнитом, катушек возбуждения с магнитом, камертона, расположенного в отдельном корпусе, и усилителя электронного типа. На выходе происходит сравнение частоты колебаний усилителя с частотой кварцевого генератора. Частотомер измеряет разность частот этих колебаний, которые в конечном итоге и замеряют плотность газа. Прибор имеет высокий класс точности.

Вибрирующий цилиндр Данное средство измерения служит для определения плотностных характеристик газов, для чего в газ погружается тонкостенный цилиндр. При зажимании цилиндра с одной стороны, в цилиндре создаются колебания подобно описанной выше вибрирующей трубе. Частота цилиндра поддерживает колебательные движения в нём, и газ, контактирующий со стенками цилиндра, тоже колеблется. Соотношение между частотой цилиндра и плотностью газа представляет собой следующее уравнение:

ρ = 2d0[(f0-f)/f]·[1+K/2((f0-f)/f)]

При этом f является частотой для создания колебаний газа, имеющего плотность ρ, f0 – показатель частоты в вакууме, а d0 и K являются постоянными величинами для данной трубы. Данный метод можно применять для газов с целью определения в них значений плотности до 400 кг/м³.

Характеристику плотности газа можно определить методом истечения при помощи эффузиометра, точность измерения составляет до 1-2%. Плотность можно определить данным методом за несколько минут. Известен тот факт, что если перепады давлений (до 500 мм водяного столба) невелики, то скорости истечения у разных газов имеют обратно пропорциональную зависимость от квадратных корней, извлекаемых из показателей плотностей этих газов. Это значит, что время истечения одинаковых газовых объемов из малых отверстий пропорционально квадратным корням из единиц плотностей этих газов. Имеются в виду одни и те же температурные предпосылки и одинаковые давления, т. е.

τв/τг = √(Q0в/Q0г)

при этом Q0г - определяемая плотность рабочего газа, кг/м³; Q0в - показатель плотности известного газа, кг/м³; τr - время истечения рабочего газа, сек; τв - время истечения известного газа, сек.

Продолжительность истечения рабочего газа обычно сравнивается со скоростью истечения воздуха (одинаковые температурные условия и одинаковое давление), тогда

Q0г = 1,293·(τ²г/τ²в)