Уровнемеры: указательные стекла, поплавковые, гидростатические
(в т.ч. пневматические), электрические, сигнализаторы уровня – см. «уроВ».
Емкостной уровнемер:
- 25 -
,
(44)
где ε0=8.85*10-2 пФ/см, εж – диэлектрическая проницаемость
контролируемой жидкости; εвозд≈ 1, εвода ≈81.
14.Измерение влажности материалов: формы содержания
влаги в материалах, основные методы измерения, погрешности.
Особенности измерения влажности материалов в производственных
объектах легкой промышленности: жидкостные операции в кожевенном
и меховом производстве, сушильные установки.
Гигроскопичные и гидрофобные материалы, электровлагомеры, схема замещения
электрического датчика, пример задачи по электровлагомерам.
15.Измерение влажности газов: размерности, основные методы
измерения, вывод основной формулы психрометрического гигрометра,
измерительная схема автоматического психрометра
Особенности измерения влажности газов в производственных
объектах легкой промышленности: сушильные установки, системы
кондиционирования.
Размерности: абсолютная «а» г/м3, парциальное давление вод.паров «РР» Па,
относительная влажность «φ» %, температура точки росы «τ» 0С.
- 26 -
Таблица для состояний насыщения воздуха парами воды (φ=100%):
-
Θ, 0С
15
20
25
30
40
50
А , г/м3
12.8
17.3
23
30.4
51
82.2
Рn, кПа
1.71
2.33
3.18
4.24
7.38
12.3
Методы измерения: психрометрический, метод точки росы и др.
Вывод основного урав-я психрометрического метода:
где G – масса испар. влаги в ед.времени, кг/с;
ε – пост.коэф., [кг/м2*с], -зависит от скорости движения воздуха
смачиваемого термометра;
F – площадь поверхности испарения, м2 ;
PB – барометрическое давление, кПа;
Pn – давление насыщенных паров при температуре Θсм
смачиваемого термометра, кПа;
Pp – парциальное давление паров при температуре Θс
сухого термометра, кПа;
r - скрытая теплота парообразования, для воды r=2.5*106 Дж/кг;
α - коэф. теплоотдачи, Вт/ м2 * 0С.
- 27 -
Здесь С – психрометрическая постоянная.
Величина С зависит в основном от скорости движения воздуха около датчика психрометра.
|
V, м/с |
0.13 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
2.3 |
4.0 |
|
С, 1/гр. |
1.3*10-3 |
1.1*10-3 |
0.9*10-3 |
0.8*10-3 |
0.7*10-3 |
0.67*10-3 |
При V > 4.0 м/с величина С ≈ 0.67= const.
Метод точки росы (см. «гигрТР»)
16.Измерение рН растворов: размерность, буферные растворы,
конструкция датчика, уравнение Нернста, статическая характеристика
датчика рН, особенности построения вторичного прибора рН-метра
pH= -lg(aH+), aH+=[H+]*f H+
Теория электролитической диссоциации (Аррениус):
α= n/N –степень диссоциации, KW=CH+*COH-, при 25оС: KW =10-14
катионы –полож., анионы –отриц. ионы.
|
Θ, оС |
20 |
25 |
30 |
60 |
80 |
100 |
|
KW *10-14 |
0.681 |
1 |
1.47 |
9.61 |
25.1 |
55 |
pH<7 - кислота , pH=7 – нейтральный , pH>7 – щелочь (при Θ= 25оС )
Методы измерения: 1)индикаторный; 2)потенциометрический
- 28 -
Уравнение Нернста:
Здесь:
E0 – стандартный (нормальный) потенциал, мВ – определяется конструкцией
измерительного электрода;
R – универсальная газовая постоянная, R=8.314 Дж/моль*К;
Т – температура, К;
n – валентность определяемых ионов, для H+ n=1;
F – число Фарадея (заряд 1 г-эквивал.), F=96485 Кл/моль;
aH+ - активная концентрация ионов H+ ;
S – чувствительность (крутизна, градиент) датчика рН.
Для температуры 20оС: S≈ - 58 мВ/рН
Особенности измерения рН растворов в производственных
объектах легкой промышленности: кожевенное и меховое производства,
системы очистки производственных стоков.
- 29 -
ПРИЛОЖЕНИЕ П1.