Контрольно-измерительные приборы и измерения

171

l1 и l2 - соответственно толщина газового слоя в сравнительной и измерительной камерах;

I0 - интенсивность потоков излучения на входе в сравнительную и измерительную камеры.

Отсюда имеем

или

(С2 l2 C1l1 ) ln I 1 .

I 2

Таким образом, искомая зависимость имеет вид

ЗАДАЧА 44. Для условия задачи 43 определите, как изменятся показания газоанализатора, если печь для дожигания Н2 в газоанализаторе не работает, а в

ЗАДАЧА 45. Как изменится абсолютная погрешность измерения О2 твердоэлектролитным газоанализатором, если температура газовой смеси увеличилась с 700 С до 750 С при неизменной концентрации О2 = 5% об (эталонный газ-воздух)?

ЗАДАЧА 46. Насколько изменится направление разбаланса мостовой схемы термохимического газоанализатора при изменении концентрации СО в газовой смеси на 0,5% объема. Считать, что 1% оксида углерода на рабочем терморезисторе линейно увеличивает его температуру на 60 С; рабочий и эталонный терморезисторы – платиновые; напряжение питания моста – 1,6 В; сопротивление плеч при t20 одинаково и равно 10 Ом?

ЗАДАЧА 47. Чувствительный элемент датчика газоанализатора способен воспринять изменение концентрации С. При каждом изменении концентрации на С датчик получит объем информации G = log2 N = 1. Если за 1 сек концентрация может измениться на величину С1-С2, то число подключений за это время составляет:

n = С1 С2 .

С

ЗАДАЧА 48. Определите погрешность манометра с токовым выходным сигналом (0…5мА) с пределами измерения 0…4 МПа, если при измерении давления 3,2 МПа выходной сигнал составил I = 3,39мА.

РЕШЕНИЕ:

Уравнение, связывающее токовый выходной сигнал манометра с входным сигналом имеет вид:

I = max вх .

max

Определим выходной сигнал, который должен быть при Рвх = 3,2МПа:

Ig = 54 3,2 = 4мА.

Определим абсолютную погрешность манометра по выходу:

I = I - Ig = 3,93 – 4 = -0,07мА.

173

ЗАДАЧА 49. Измерение давления осуществляется манометром с дифференциально - трансформаторной системой дистанционной передачи показаний (рисунок 6.4). Диапазон измерения прибора 0…16 МПа. Изменятся ли показания вторичного прибора, если при неизменном положении плунжера преобразователя манометра поменять фазу питания его обмотки возбуждения.

РЕШЕНИЕ:

Изменятся, стрелка сдвинется до отказа к нулевой отметке. При правильном включении сигналы преобразователя манометра и преобразователя вторичного прибора равны и включены в противофазе, так что

l2 - l1 = 0.

При изменении фазы питания преобразователя манометра на 180 l1 изменит знак на противоположный, поэтому на усилитель поступит сигнал

u = l2 + l1 0.

Следящая система будет стремиться уменьшить этот сигнал путем уменьшения l2, что возможно при смещении стрелки к нулю. Однако при нулевом положении стрелки l2=0, но l1 0, поэтому указатель будет сдвинут до упора.

ЗАДАЧА 50. Определите погрешность манометра с пневматическим выходным сигналом (0,02…0,1МПа) и пределом измерения 0…0,6МПа, если при давлении 0,45МПа значение выходного сигнала составило 0,084МПа.

ЗАДАЧА 51. Какой из приборов милливольтметр или потенциометр целесообразно использовать совместно с термоэлектрическим преобразователем, если класс точности милливольтметра - 1,0, потенциометра – 0,25, но постоянная времени милливольтметра 1,0с, а потенциометра – 2,5с?

174

III. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ

Перечень вопросов, выносимых на зачет

1.Манометрические термометры.

2.Автоматические потенциометры типа РП-160.

3.Логометры. Принцип работы.

4.Уравновешенный мост автоматический типа КСМ

5.Уравновешенный мост автоматический типа РП-160

6.Потенциометрический метод измерения сопротивления

7.Термоэлектрические термометры. Принцип действия, типы.

8.Термометры сопротивления проводниковые.

9.Пирометры. Основы измерения температуры тела.

10.Яркостные пирометры

11.Радиационные пирометры

12.Цветовые пирометры

13.Термоэлектрические термометры. Правила трех проводников.

14.Оценка погрешностей при технических измерения.

15.Магнитоэлектрический милливольтметр. Принцип действия.

16.Автоматические потенциометры типа КСГТ.

17.Неуравновешенный мост.

18.Двух- и трехпроводное подключение термометра сопротивления к мосту

19.Основные понятия о метрологических характеристиках средств измерения

20.Жидкостные термометры.

21.Цифровые омметры.

22.Интеллектуальные термопары

23.Интеллектуальные термометры сопротивления

24.Нормирующий преобразователь для термопары

25.Нормирующий преобразователь для термометра сопротивления

26.Понятия об измерениях средствах измерений.

27.Цифровые милливольтметры.

28.Полупроводниковые термосопротивления.

Перечень вопросов, выносимых на экзамен

1.Видеографический регистратор.

2.Термокондуктометрические газоанализаторы.

3.Газоанализаторы. Система пробоподготовки.

4.Электромагнитные расходомеры

5.Измерение уровня в барабане котла. Схемы гидростатических уровнемеров.

6.Жидкостные приборы давления.

7.Оптоэлектронные газоанализаторы.

8.Радарные уровнемеры.

175

9.Системы передачи информации.

10.Основы теории передачи информации

11.Емкостные уровнемеры для проводящих жидкостей.

12.Емкостные уровнемеры для непроводящих жидкостей

13.Измерение-давления. Чувствительные элементы деформационных манометров.

14.Ультразвуковой расходомер. Фазовый метод измерения расхода.

15.Тензометрические приборы давления.

16.Оптоэлектронные газоанализаторы.

17.Ультразвуковой расходомер. Частотно-импульсный метод измерения

расхода.

18.Уравнение расхода для несжимаемой жидкости.

19.Термомагнитный газоанализатор кислорода.

20.Вихревой расходомер с вихреакустическим преобразователем

21.Вихревой расходомер о пьезодатчиками

22.Буйковые уровнемеры.

23.Волноводный уровнемер

24.Емкостные приборы давления

25.Жидкостные приборы давления

26.Уравнение расхода среды для сжимаемой жидкости.

27.Приборы давления с упругими элементами. Основные понятия о чувствительных элементах.

28.Расходомеры переменного перепада давления на сужающем устройстве. Принцип действия.

29.Расходомеры типа Аннюбар.

30.Газоанализатор электрохимический на твердом электролите.

31.Кориолисовый расходомер. Принцип действия.

32.Корреляционный расходомер

33.Термохимические газоанализаторы.

176

IV. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

Учебная программа учреждения высшего образования по учебной дисциплине «Контрольно-измерительные приборы и измерения»

177

178

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебная программа «Контрольно-измерительные приборы и измерения» разработана для студентов высших учебных заведений специальности 1-53 01 04 «Автоматизация и управление теплоэнергетическими процессами» в соответствии с требованиями образовательного стандарта. Она предусматривает изучение теории и практики измерения температур, давлений, расхода, уровня жидкостей и состава газообразных сред – величин, характеризующих теплотехнические процессы.

Целью изучения учебной дисциплины является получение студентами знаний в области методов и технических средств измерений теплотехнических величин.

Основной задачей преподавания дисциплины является подготовка студентов к непосредственному изучению специальных курсов по специальности “Тепловые электрические станции”, а также к будущей практической деятельности.

Для успешного усвоения дисциплины необходимы знания по дисциплинам «Физика», «Химия», «Электротехника и электроника».

В результате освоения дисциплины “Контрольно-измерительные приборы и измерения” студент должен:

знать:

-принцип работы и устройства средств измерения температуры, давления уровня жидких сред, расхода газообразных и жидких сред и состава газов;

уметь:

-рассчитывать и выбирать основные средства измерения;

-проводить поверку средств измерений;

владеть:

-навыками расчета основных средств измерения в теплоэнергетике;

-перспективными методами и средствами измерения.

Освоение данной учебной дисциплины обеспечивает формирование следующих компетенций:

АК-1. Уметь применять базовые научно-теоретические знания для решения теоретических и практических задач;

АК-6. Владеть междисциплинарным подходом при решении проблем.

ПК-1. Осуществлять оперативный контроль за тепломеханическим режимом и состоянием основного и вспомогательного оборудования тепловых электростанций и систем теплоснабжения.

ПК-5. По результатам срабатывания устройств защиты и автоматики, показаниям контрольно-измерительной системы и состоянию оборудования выявлять причины отказов и аварий, разрабатывать и внедрять меры по их предупреждению.

Согласно учебному плану для очной формы получения высшего образования на изучение учебной дисциплины отведено всего 260 ч., из них аудиторных - 114 часов.

179

Распределение аудиторных часов по курсам, семестрам и видам занятий приведено в таблице 1.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ очная форма получения высшего образования