И регулирования расхода
Цель работы: изучить назначение и принцип работы приборов для измерения и регулирования расхода
Оборудование и материалы: тренажерная установка ректификации
Ход работы:
Расход – это количество вещества, протекающее через данное сечение в единицу времени. Количество можно измерять в единицах массы (кг, т) или единицах объема (м3). Следовательно, расход можно измерять в единицах массы, деленных на единицу времени (кг/с, кг/мин, кг/ч, т/ч), или в единицах объема, также деленных на единицу времени (м3/с, м3/мин, м3/ч). В первом случае имеем массовый расход, во втором - объемный расход.
Прибор для измерения расхода называют расходомерами, а приборы для измерения количества - счетчиками количества (счетчиками).
Измерение расхода и количества является сложной задачей, поскольку на показания приборов влияют физические свойства измеряемых потоков: плотность, вязкость, соотношение сред в потоке и т.п. физические свойства измеряемых потоков, в свою очередь, зависят от условий эксплуатации, главным образом от температуры и давления. Если условия эксплуатации отличаются от условий при которых производилась их градуировка, то ошибка в показаниях прибора может значительно превысить допустимые значения. Поэтому для серийно выпускаемых приборов установлены ограничения области их применения: по свойствам измеряемого потока, максимальной температуре и давлению, содержанию твердых частиц или газов в жидкости и т.п.
В зависимости от принятого метода измерения приборы для измерения расхода и количества подразделяются на:
Расходомеры переменного перепада давления – основаны на измерении перепада давления, который образуется в результате местного изменения скорости потока жидкости, газа или пара. Расходомеры данного вида включают в себя три отдельные части: преобразователь расхода, создающий перепад давления в зависимости от расхода (сужающее устройство); соединительное устройство, передающее перепад давления от преобразователя к измерительному прибору; дифференциальный манометр, измеряющий перепад давления, образованный преобразователем расхода и градуированный в единицах расхода. Стандартные сужающие устройства подразделяются на три типа: нормальная диафрагма, нормальное сопло и труба (сопло) Вентури.
|
|
|
||
Диафрагма ДКС |
Дифманометр 13ДД11 |
Вторичный прибор ПВ10.1Э |
||
Расходомеры постоянного перепада давления (расходомеры обтекания)– основаны на уравновешивании обтекаемого тела потоком измеряемого вещества. Формы обтекаемых тел различны: поплавок, поршень, шар, диск, крыло и т.п. По конструктивным особенностям эти расходомеры подразделяются на ротаметры, поршневые и поплавковые расходомеры. |
|
|||
Электромагнитные расходомеры – основаны на законе электромагнитной индукции, согласно которому в проводнике, движущемся в магнитном поле, будет наводиться ЭДС, пропорциональная скорости движения проводника. В электромагнитных расходомерах роль проводника выполняет электропроводная жидкость, протекающая по трубопроводу и пересекающая магнитное поле электромагнита. При этом в жидкости будет наводиться ЭДС, пропорциональная скорости ее движения, т. е. расходу жидкости. |
|
|||
Ультразвуковые расходомеры – основаны на сложении скорости распространения ультразвука в жидкости и скорости самого потока жидкости. Излучатель и приемник ультразвуковых импульсов расходомера располагают на торцах измерительного участка трубопровода. Электронный блок содержит генератор импульсов и измеритель времени прохождения импульсом расстояния между излучателем и приемником. |
|
Тахометрические расходомеры – основаны на преобразовании скорости потока в угловую скорость вращения обтекаемого элемента. Подразделяются на турбинные, шариковые и камерные. |
|
Расходомеры переменного уровня – основаны на зависимости уровня жидкости в сосуде от расхода при свободном истечении ее через калиброванное отверстие (щель) в дне или боковой стенке. Профиль и диаметр отверстия рассчитываются таким образом, чтобы указанная зависимость была линейной.
Тепловые расходомеры – основаны на использовании зависимости эффекта теплового воздействия на поток вещества от массового расхода этого вещества. |
|
Вихревые расходомеры – основаны на зависимости расхода от частоты колебаний давления среды, возникающих в потоке в процессе вихреобразования. |
|
Вывод: В данной работе мы изучили назначение и принцип работы приборов для измерения и регулирования расхода
17-18. Классификация преобразователей, основные принципы устройства преобразователей
Цель работы: изучить классификацию и устройство преобразователей
Оборудование и материалы: тренажерная установка ректификации
Ход работы:
Независимо от классификации характерной чертой, присущей всем преобразователям, является обязательное наличие в измерительной цепи первичного измерительного преобразователя— ИП, к которому подведена измеряемая величина, т. е. первого в измерительной цепи. Первичные ИП служат главным связующим звеном между измеряемой физической величиной и конечным результатом измерения — получением измерительной информации о ней.
Чувствительным органом первичного ИП является чувствительный элемент — часть первого в измерительной цепи преобразовательного элемента, на который непосредственно воздействует измеряемая величина.
Наряду с термином «первичный ИП» широкое распространение в приборостроении и технике получил термин «датчик». Датчиком называют отдельное, конструктивно завершенное ИУ, размещаемое в процессе измерения непосредственно в зоне объекта измерений и выполняющее функции измерительного преобразователя.
Для последующего преобразования выходного сигнала первичного ИП к виду, удобному, например, для восприятия, передачи или обработки, в измерительной цепи за первичным ИП располагается промежуточный измерительный преобразователь. ИП, следующие за первичным, также называют вторичными.
По месту в структурной схеме СИ измерительные преобразователи подразделяются на первичные, или выполняющие их функции датчики, и промежуточные, или вторичные ИП.
По виду функции преобразования, ИП разделяются на три группы: масштабные, функциональные и операционные.
Масштабные — ИП, предназначенные для изменения величины в заданное число раз без изменения ее физической природы.
Функциональные — ИП, осуществляющие однозначное функциональное преобразование входной величины с изменением или без изменения ее физической природы.
Операционные — ИП, выполняющие математические операции высшего порядка над входной величиной.
В зависимости от характера формирования выходного сигнала ИП делятся на генераторные и параметрические
По физическим закономерностям, положенным в основу принципа действия, измерительные преобразователи могут быть разделены на следующие группы:
резистивные;
пьезоэлектрические; емкостные;
электромеханические;
гальваномагнитные;
электромагнитные;
индукционные;
тепловые;
электрохимические;
ионизирующего излучения;
Вывод: В данной работе мы изучили классификацию и устройство преобразователей