Задачи / kuznecov-nd-chistyakov-vs-sbornik-zadach-i-voproso

2.79. Условиями эксплуатации лоrометров допускается изменение напряжения питания ±20 % номинального (4 В), так как при этом точность существенно не ухудшается.

Почему изменение напряжения питания ма.110 сказывается на пока­ заниях лоrометра?

2.80. Выше указывалось, что теоретическц показания логометра не зависят от напряжения питания. Номинальное напряжение питания ло­ rометров Ипит= 4 В.

Изменятся ли какие-либо метрологические характеристики лого­ ыетра, если напряжение питания уменьшить до 0,4 В?

2.81.Возможно ли питание логометра пульсирующим напряжением (например, от двухполупериодного выпрямителя без фильтра)?

2.82.Определите значение сопротивления Rк логометра, , которое служит для контроля работы и подгонки оопротивления соединительных проводов. Лого етр градуировки 100 П имеет шкалу 0-600 °С, красная

системой термометр сопротивлений - логометр. Тс1мометр сопротивле­ ния градуировки 50 М. Лоrометр типа Л-64 со шкалой 0-150 °С, класса 1. Стрелка прибора стоит на отметке 120 °С. Сопротивление со­ единительных: проводов подогнано с точностью ±0,05 Ом. Допускаемая основная погрешность термометра 1 °С.

2.84. Металлический термопреобразователь стоит в газоходе, фу­ терованном огнеупорным кирпичом. Температура термопреобразователя·

Определите действительную температуру газа ic, если считать, что погрешность измерения вызвана лучистым теплообменом между термо­

преобразователем и стенкой.

2.85. Для условия задачи 2.84 оцените погрешность, если абсолют­

ные значения температуры уменьшились на 300 °С, т. е. tт= 1120 ° и fст= 800 °.

2.86.Термопреобразователь стоит в газоходе (аналогично задачам

2.84и 2.85), но вокруг термопреобразователя установлен экран. Темпе­

ратура стенки tст=1100 °С, коэффициент теплоотдачи от газового по­ тока к экрану ан1= 485 Вт/(м2•К), температура экрана tэ= 1420 °С, при­ зеденный коэффициент теплового излучения системы термопреобразо­

ватель - экран Бnр=О,92, коэффициент теплоотдачи от газового потока к термопреобразователю al(2=500 Вт/(м2•К), температура газа tc=

= 1903 °С. Оцените погрешность измерения температуры газа, вызванную лу­ чистым теплообменом.

38

2.87. Для условия задачи 2.84 оцените погрешность измерения тем­ пературы газа, если температура стенки за счет изоляции повысилась ДО 1300 °С.

2.88. Термопреобразователь, измеряющий температуру воздуха, , сто­ ит в воздухопроводе. Температура термопреобразователя tт=356 °С, температура стенки воздухопровода fст = 270 °С, термопреобразователь погружен в воздухопровод на глубину l=100 мм, защитный чехол тер­ мопреобразователя выполнен из стали с теплопроводностью л= = 18 Вт/(м•К), наружный диаметр чехла dн =24 мм, внутренний диа­ метр чехла dв= 16 мм, коэффициент теплоотдачи от воздуха к терм,о­ преобразователю ак= 50 Вт/(м2 -К).

Определите действительную температуру воздуха и поrреш1юсть, вызванную отводом теплоты по чехлу термопреобразователя. Погреш­ ность, обусловленную лучистым теплообменом между термопреобразова­ телем и стенкой воздухопровода, во внимание не принимать.

2.89.Для усJiовия задачи 2.88 определите действительное значение -:-емпсратуры воздуха, если тешюпроводность л.=45 Вт/(м• К).

2.90.Для условия задачи 2.88 определите действительную темпера­ туру воздуха, если глубина погружения термопреобразователя l=50 мм_.

2.91.Для условия задачи 2.88 определите действительную темпера­ туру воздуха, если коэффициент теплоотдачи от воздуха к термопреоб­ разователю ан= 200 Вт/(м2 -К:).

2.9 2. Для условия задачи 2.88 определите дейс:,гвительное значение температуры воздуха, если температура стенки воздухопровода 350 °С,

преобразователя l=100 мм, наружный диаметр чехла термопреобразо­ вателя dн= 24 мм, внутренний диаметр чехла dв= 16 мм, коэффициент теплопроводности чехла термопрообразователя ·л= 18 Вт/(м-К), коэф­ фициент теплового излучения термопреобразователя Вт =О,8, коэффици­

ент теплоотдачи между газом и термопреобразователем а:"=90

Вт/(м2 -К).

Определите температуру газа tc, считая, что температура термо­ прообразователя отличается от температуры газа за счет отвода теплоты по чехлу к с..тенке и за счет лучистого теплообмена между термопреоб, разователем и стенкой.

2.94. Для условия задачи 2.93 определите погрешность измерения температуры газа, если пренебречь отводом теплоты по чехJ1у за счет теплопроводности.,

2.95. Для усл.овиязадачи 2.93 определите погрешность измерения температуры газа, если пренебречь отводом теплоты за счет излучения.

2.96. В газовом потоке, движущемся. со скоро тью 350 м/с, стоит термопреобразователь, который имеет температуру tт = 560 °С. Удельная

39

теплоемкость газа Ср=1500 Дж/ (кг-К). Коэффиuиент 'восстановлени,1 термопреобразователя r=0,91.

Определите термодинамическую температуру газового потока Тс и

температуру торможения Т*.

2.97. В общем виде уравнение, связывающее температуру термо­ преобразователя tт и температуру измеряемой среды fc , имеет вид

где Тд; - постоянная времени термопреобразователя, с; т время, с. Выведите зависимость tт={ (-r:) при скачкообразном изменении тем­ пературы среды fc от 20 до 300 °С и определите значение динамической погрешности через 300 с после изменения fc . Постоянная времени Тд =

=120 с.

2.98.Определите постоянную времени термопреобразователя, если известно, что через 1О с после скачкообразного изменения температуры среды температура термопреобразователя составляла tт(т) =43 °С. Тем­

пература.среды о изменения была tс .н = 0 °С, температура среды после изменения fc.1t=100 °С. Теплообмен между термопреобразователем и средой описывается дифференциальным уравнением первого порядка.

2.99.Определите температуру расплавленного металла, если извест­

2.101. Для условия задачи 2.100 оцените погрешность опредеJiения температуры газового потока, если известно, что температура термо­ метра определена с погрешностью бt=±О,5 %, первая производная - с погрешностью бt' = ± 2 % и вторая производная - с погрешностью бt"=±l0 %.

2.102. Определите, какую постоянную времени должен иметь тер• мопреобразователь, чтобы он мог регистрировать синусоидальные ко• лебания температуры среды с погрешностью, не превышающей 5 % диапазона изменения температуры среды. Максимальная частота коле­ баний состав: яет 8 Гц. Термопреобразователь описывается дифферен­ циальным уравнением первого порядка (см. задачу 2.100).

2.103. Для измерения температуры fc жидкой стали применяется термоэлектрический термометр однократного действия, который рас­ плавляется через 3 с после погружения в металл.

Определите, какую постоянную времени 11;олжен иметь термометр, чтобы через т=2 с после погружения в металл его температура tт от­ личалась от температуры металла не более чем на 0,5 %. Термометр погружается в металл из воздуха, имеющего температуру tт (О)=40 °С.

2.104. Проанализируйте, какой из методов измерения·температуры: по излучению (квазимонохроматический, полного излучения или спект• рального отношения) является более чувствительным в интервале тем­ ператур 1000-4000 К при длинах волн л1=0,65 мкм и л2=0,45 мкм.

2.105. Зависит ли чувствительность квазимонохроматического мета-· да от значения эффективной длины волны спектральной энергетической яркости (например, при Л =О,65 мкм и л2 =0,45 мкм).

2.106. Почему в квазимонохроматических (оптических) пирометрах

2.107. Сохраняется ли работоспособность квазимонохроматического (оптического) пирометра, если в его оптической схеме поменять места­ ми красный светофит,тр и поглощающее стекло?

2.108. Температура газохода измеряется квазимонохроматическиж (оптическим) пирометром. Стрелка пирометра показывает температуру

1100 °С.

Определите действительную температуру газохода и систематиче­ скую погрешность измrрения температуры стенки, если коэффициент теплового излучения ее составляет В).. =0,75. Эффективная длина волны пирометра лэ =О,65 мкм.

2.109. Предположим, что коэффициент теплового излучения тела не ··

зависит от температуры.

Будет ли при этом погрешность показаний квазимонохроматическо­ го пирометра от неполноты излучения (т. е. разность между яркост• ной и истинной температурами) зависеть от температуры тела?

41

Глава третья

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ

ния плотности, которая зависит от температуры, и ускорения свободно­ го падения, определяемого географической широтой и высотой над уровнем моря.

Для решения задач, связанных с измерением давления, доста'Гочно сведений в объеме [2}. Основной формулой для жидкостных приборов давления является формула, устанавливающая зависимость между из­ меряемым избыточным давлением или перепадом давлений Лр, плот­ ностью заполняющей жидкости р и разностью ее уровней h в обоих со­ судах прибора:

Лр = hpg.

Из э·юй формулы легко могут быть получены выражения для по­ грешностей измерения, вызванных ошибками отсчета h или отк,1оненнем р и g от значений, принятых при градуировке. При решении задач сле­ дует внимательно следить. за единицами получающихся величин, напри­ '-'!ер, если в вышеприведенную формулу подставить в м, р в кг/м3, g в м/с2, то Лр будет в Па.

В пружинных приборах давление определяется ио деформации уп­ ругих чувствительных элемеююв или развиваемой ими силе. На пока­

зания пружинных приборов может оказывать влияние температура ок­ ружающей среды, которая вызывает изменение свойств чувствительноrо

элемента и передаточного механизма. Большое распространение по­ лучили приборы для измерения давления с унифицированным выходным сигналом, работающие по принципу компенсации усилий. Приборы это­ го типа применяются для измерения давления, разрежения, вакуума и р зности давлений в широком диапазоне значений измеряемого пара­

метра.

При решении задач по приборам с силовой компенсацией следует четко представлять, что в статическом режиме в кинематической схеме этих приборов происходит уравновешивание усилия, развиваемого чув­ ствительным элементом, усилием, действующим на этот элемент со сто­ роны устройства обратной связи (электрического или пневматическо­ го). Эти усилия легк.о могут быть рассчитаны по известным усилиям, развиваемым отдельными элементами, и соотношению плеч. В настоя­ щее время практически все выпускаемые приборы с силовой компен­ сацией имеют унифицированный выходной сигнал (электрический или пневматический).

3.1. Можно ли при использовании U-образного манометра делать отсчет отклонения уровня от исходного только в одной трубке с пос.т1е­ дующим удвоением?

3.2.. В U-образном манометре с водяным заполнением внутренние диаметры трубок соответственно равны 8 и 8,3 мм. При измерении дав­ ления уровень в первой трубке переместился на 204 мм. Измеряемое Jlавление считалось равным 4 кПа.

44

Оцените погрешность, вызванную неучетом реального уровня во

второй трубке. 3.3.. Как изм_енятся показания ртутного И-образного манометра,

если барометрическое давление уменьшилось на 7 кПа при неизменном абсолютном измеряемом давлечни? Температура окружающей среды и ускорение свободного падения остаются нормальными.

.3.4. Ртутный барометр с латунной шкалой в Ленинграде показы­ вает р5=98,658 кПа при температуре t=ЗО 0С.

Приведите показания барометра к нормальным условиям. Геогра­ фическая широта Ленинграда 60°, он расположен на уровне моря.

рами плюсового и минусового сосудов чашечного манометра, чтобы при

янной шкалы прибора К=О,6..

Изменится ли отн сительная погрешность измерения давления, е ли трубку установить в положение, при к01,ором постоянная шкалы при­

да 70 мм, угол наклона трубки микроманометра 48° 23', плотность спир­ та (концентрация 96 % ) в условиях градуировки при 20 °С Pzo= =808 кг/м3•

Расстояние между отметками шкалы равно I мм. Ускорение сво­ бодного падения - нормаJJьное.

Определите поправочный множитель на изменение плотности спир­ та, если микроманометр работает при температуре 35 °С (рзs= =793 кг/мЗ).

45

·,?:1 !_; Давление отсчитано по шкале спиртового микроманометра при рабочих условиях t=40 °C и g 0 9,8156 м/с2•

Определите действительное измеряемое давление, если градуировка пролзводилась при t=20 °С; g=9,80665 м/с2 • Отсчет по шкале n=195;

К=О,8. Плотн?с-ть спирта р20=808 кг/м3 ; р40=790 кг/м3 • 3.12. Чувствительным элементом тягомеров является мембранная

коробка, состав,'Iенная из двух гофрированных мембран (рис. 3.2).

Рис. 3.2

I /! Рис. 3.3

В одном случае коробка прикреплена к корпусу штуцером (рис. 3.2, а), в другом - к корпусу в месте соединения мембран (рис. 3.2, 6).

Одинаковы ли в этих случаях коэффициенты преобразования мем­ бранных коробок?

3.13. Маr1ометрические трубчатые пружины изготовлены из одина­ кового материала, имеют одинаковую толщину стенок, одинаковый ра­ диус и размер а (рис. 3.3).

Коэффициент преобразования какой из трубчатых пружин будет наибольшим и как он зависит от центрального угла v и размера Ь?

· 3.14. Чувствительным элементом манометра является сильфон. Уравновешивание давления (разности давлений) осуществляется за счет упругого противодействия сильфона и пружины, эффективная площадь сильфона Sэф=31,5 мм2, жесткость пружин Кп =9,20 Н/мм, жесткость одного гофра сильфона к воздействию ,осевого усилия Кс=0,25 Н/мм, число гофр 8. При перемещении стрелки манометра от начала до конца шкалы донышко сильфона перемещается на li=4,5 мм.

Определите пределы измерения манометра.

3.15.Определите погрешность манометра с токовым выходным сиг­ налом (0-5 мА) с пределами измерения 0-4 МПа, если при измере­ нии давления 3,2 МПа выходной сигнал составил /=3,93 мА.

3.16.Определите погрешность манометра с пневматическим выход­ ным сигналом (0,02-0,! МПа) и пределом измерения 0-0,6 МПа, ec.fiи

при давлении 0,45 МПа значение выходного сигнала составил<> 0,084 МПа.

3.17. Выберите шкалу манометра (определите верхний предел изме­ рения) для измерения постоянного давления: а) 0,3 МПа; б) 26 МПа.

3.18. Три манометра различным образом установлены на т'рубо11роводе с водой (рис. 3.4), имеющей давление 0,8 .МПа.

Одинаковыми ли будут их показания (собственными поrрешнос :я­ ми манометров можно пренебречь)?

3.19. Манометр, измеряющий давление пара, установлен на 5 м ни­ же точки отбора. Манометр показывает р=5 МПа, среднее значение температуры конденсата в импульсной линии t=60 °С.

+

3.21. В колокольном дифманометре (рис. :З.6) с тонкими стенками уравновешивание колокола осуществляется за счет деформации пру• жины (выталкивающей силой жидкости можно пренебречь).

Изменится ли коэффициент преобразования дифманометра, если утяжелить колокол при неизменной линейной характеристике пружины?

3.22. Какой должна быть жесткюсть пружины в колокольном диф­ манометре с пружинным уравновешиванием, чтобы изменение перепада давления от О до 1,6 кПа вызывало перемещение колокола на 4 мм? Диаметр кюлокола 50 мм.

3.23.Влияет ли плотность жидкости, заполняющей колокольный дифманометр, на его диапазон измерения?

3.24.Рассчитайте вес уравновешивающ'его груза кольцевого дифма­

,нометра с диапазоном измерения 0-4 кПа.

Средний диаметр кольца 100 мм, сечение кольца )2,8 см2 , р9сстоя­

3.30. При р = О у напоромера (рис. 3.9) 1>0.

Каким образом следует изменить степень натяжения пружины кор­ ректора, чтобы скорректировать нуль?

.31. Положение каких ,органов настройки в напоромере (рис. 3.9) и каким образом следует изменить для увеличения диапазона измере­ ния напоромера?

3.32. У электросиловых преобразователей устройства обратной свя­ зи могут быть двух разновидностей: магнитоэлектрической системы, у которой разщшаемое усилие q пропорциональн_о выхо'дному току, q=

=kl, и электромагнитной системы, у которой усилие пропорционально квадрату тока, q=kl2 •

lr

f1_8Ь!Х

Рнс. 3.9

Определите зависимость 1=f (р) для преобразователя, изображен­ ного на рис. 3.9, при использовании каждого из этих устройств обрат­ ной связи. Все элементы преобразователя линейны, коэффициент усиле­

y=oo.

3.33.Определиrе, для измерения напора или разрежения предназ­ начен прибор, схема которого изобра:щена на рис. 3.10.

3.34.В схеме напоромера с унифицированным пневматическим вы­ния усилителя k

меры элементов кинематической схемы имели значения, указанные в условии 3.34. С целью увеличения верхнего предела измерения до 25 кПа размер lз был увеличен да 68,7 мм (см. задачу 3.35) без изме­ нения положения корректора нуля.

Определите выходное давление в такой схеме при Рвх=О.

Г.rава четвертая

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ

В настоящее время существует большое число методов измерения уровня жидкостей и сыпучих тел. Одним из наиболее распространенных методов измерения уровня жидкостей является измерение гидростати­ ческого давления столба жидкости, осуществляемое водомерными стек­ ,1ами и их разновидностяма, а также манометрическими пли пневмомет­ рическими устройствами. Во всех этих методах, как правило, главной является погрешность за счет изменения плотности измеряемой жидко­ сти от температуры. Для исключения или уменьшения этой погрешности создаются сложные измерительные системы, одновременно измеряющие гидростатическое давление жидкости и ее плотность и корректирующие затем показания уровнемера в соответствии с плотностью. Естественно, что усложнение измеrителыюй системы уменьшает ее надежность.

Все системы измерения уровня жидкостей гидростатическим мето­ до 1 требуют тщательного анализа измерительной системы, соедини­ тельных линий, их температурного режима; особенностей работы изме­ рительных преобразователей системы. Например, для одной и той же схемы измерения уровня в барабане парогенератора гидростатическим методом применение мембранных дифманометров вместо поплавковых существенно уменьшает возможные погрешности измерения уровня. Это объясняется тем, что объем жидкости, перемещающейся в мембранных дифманометрах при изменении измеряемого уровня, значительно мень­ ше, чем в поплавковых.

Пневмометрический метод измерения уровня основан на измере­ нии давления воздуха (инертного газа), уравновешивающего гидроста­ т'ическое давление столба жидкости. Поэтому кроме недостатков и особенностей гидростатического ме'Года измерения здесь добавляется специфика пневмометрической системы.

Одними из наиболее простых и надежных являются поплавковые

уровнемеры. Однако опи практически не могут применяться при высо­ ких давлениях. Некоторый прогресс в этом отношении представляют буйковые уровнемеры, которые могут работать и при значительных давлениях. Но применение как поплавковых, так и буйковых уровне­ меров затруднено в агрессивных жидкостях и в средах с выпадающими

осадками.

Емкостные уровнемеры могут применяться для измерения как не­

проводящих, так и проводящих жидкостей. Они пригодны для измере­ ния уровня в широком диапазоне давлений и температур измеряемых сред, как агрессивных, так и неагрессивных. Показания их зависят от диэлектрической проницаемости среды, которая может изменяться с температурой. Применение компенсационных емкостей позволяет суще­ ствепно уменьшить это влияние, но не исключ_аетего полностью. Схемное исполнение электронной части емкос:ных уровнемеров остаточно слож­ но, что ограничивает их широкое распространение.

Радиоизотопные уровнемеры, как правило, применяются в тех слу­ чаях, когда непосредственный контакт с измеряемой средой по каким­ либо причинам нежелателен (например, уро- вень жидкого хлора, шихты в доменной печи и т.д.). Следует иметь в виду, что на показа- 1-шя радиоизотопных уровнемеров практичес­ ки не влияет изменение плотности измеряемой среды (для принципиальных схем, принятых

4.1). Давление пара в барабане 10 МПа, вода в барабане находится при температуре насыщения. Действите,1ыюе значение уровня Н = 0,5 м.

Определите уровень в водомерном стекле li, если температура во• ,1.J.Ы в водомерном стекле 150 °С.

4.2.ДJJя условия задачи 4.1 определите, как изменится погрешность измерения уровня, сели перед измерением водомерное стекло было про­ дуто и температура воды в стекле стала !=300 °С.

4.3.Изменение уровня воды в открытом резервуаре Нманс (рис. 4.2) может достигать 3 м.

Можно ли для измерения уровня гидростатическим методом ис­ пользовать мембранный дифманометр с предельным номинаJiьным пе­ репадом Лрп = 40 кПа, если он будет расположен ниже минимального уровня на h=З м. Минусовая камера дифманометра соединена с ат­

мосферой.

4.4. Уровень воды в емкости измеряется гидростатическим спосо­

бом по схеме, изображенной на рис. 4.3. Максимальный уровень Нмакс = ,=400 мм.

Оцените относительную погрешность измерения максимального уровня, вызванную изменением уровня воды в минусовой импульсной трубке мембранного дифманометра. Внутренний диаметр импульсных трубок d= 10 мм. При изменении уровня от О до Нмакс происходит;зменение объема минусовой камеры дифманометра на Л V=4 сме ео

При Н=0 уровни воды в обеих импульсных трубках равны. Тем­ mература окружающей среды и воды в емкости и трубках t =20 °С.

ое

ео

4.5. Для условия задачи 4.4 оцените погрешность, если измерение уровня осуществляется поплавковым дифманометром (рис. 4.4) с диа­ метром поплавкового сосуда Dп =77 мм и диаметром смеююго сосуда Dc =64,6 мм. Плотность ртути в дифманометре при t =20 °С () н =

=13 546 кг/мЗ, плотность воды Рв = 998,2 кг/моео

4.6.Для у12ловия задачи 4.5 оцените погрешность, если на минусо­ вой импульсной линии установлен уравнительный со уд диаметром dc =

=100 мм (рис. 4.5).

4.7. Уровень воды в открытой емкости измеряется дифманометром­ уровнемером. Уровнемер градуировался при температуре воды в емко­ сти и импульсных трубках 30 QC.

оеа

Изменятся ли показания уровнемера, если температура воды в ем­ кости увеличилась до 90 "С, а температура воды еоимпульсных линиях осталась 30 °С.

4.8. Измерение уровня воды в барабане котла производится с по­ мощью двухкамерного уравнительного сосуда (рис. 4.6). Температура воды в сосуде равна температуре воды в емкости.

Будет ли в этом случае изменение плотности воды влиять на показа­ ния уровнемера? Давление в барабане 0,1 МПа.

4.9.Как изменятся показания уровнемера, отградуированного при давлении 0,1 МПа (условие задачи 4.8), если давление насыщения еоба• рабане поднимается до 10 МПа?

4.10.Давление в барабане котла при неизменном уровне изменилось от 10 до 20 МПа, что вызвало еоответствующее изменение температуры насыщения.

Будет ли погрешность измерения уровня, вызванная изменением

=10 МПа. Температура воды в импульсных линиях 30 °С.

4.12.Схема трехкамерного устройства для измерения уровня с вве­

дением поправки на изменение плотности воды и пара представлена на рис. 4.9.

+

4.19. Оuсните погрешность емкостного уровнемера (рис. 4.13), вы­ званную изменением температуры проводящей жидкости на 25 °С, для измерительной схемы без автоматического введения поправки на изме­ нение диэлекгри<rеской проницаемости. Емкость конструктивных элемен­

ницаемость жидкости е,нсс18, изменение еа, с изменением температуры составляет 0,2 % /К, интервал изменения уровня h от О до 2 м, длина измерительного нреобразователя !=2 м.

4.20. Можно ли применить емкости'ый преобразователь (задача 4.19) без переградуировки для измерения жидкости с е,н= 20?

4.21. Измерительный преобразователь емкостиоrо уровнемера, пред­ ставленный на рис. 4.14, состоит из измерительной и компенсационной

частей. Интервал изменения уровня h от О до 2 м, длина измерительной части преобра:ювателя lи= 2 м. Емкость конструктивных элементов ком­

пенсационной части С1,о=ЗО пФ, длина ее lк= 10 см. Емкость в воздухе 1 м измерительной части уровнемера Си .n= 240 пФ; емкость 1 м ком­ пенсационной части Сн.п = 860 пФ. Показания вюричноrо прибора про­ порциональны отношению Си/Ск, где Си - емкость измерительной части преобразователя, Ск - емкость компенсационной части. Диэлектриче­ ская проницаемость изменяется с изменением температуры на 0,2 %/К.

Оцените относительное измененпе показаний прибора, вызванное увеличением температуры жидкости на 25 °С при максимальном уровне.

4.22.Следует ли производить переградуировку следящего радиоизо­ топного уровнемера, если он был отградуирован на воде, а затем воз­ никла необходимость измерять уровень жидкого хлора?

4.23.На рис. 4.15 представлена схема буйковою уровнемера. Рассчитайте плечо l подвеса буйка уровнемера, предназначенного

для измерения уровня в сосуде под давлением в интервале -250-+­ + +250 мм относи:тельно номинального значения. Плотность жидкости

р,н = 1300 кг/м3, средняя объемная плотность буйка -рб=2000 кг/м3, дна:

метр буйка D=20 мм, максималь,иоеперемещение заслонки отиоситель1ю сопла х=О,1 мм, расстояние от сопла до точки опоры а=20 мм, рас­ ,стояние от точки опоры до уравновешивающей пружины Ь=100 мм, упруюсть пружины W=20 Н/мм, начальная сила натяжения пружины Fo = 10 Н. Расстояние от точки опоры JIO места подвеса буйка l может устанавливаться в пределах от 0,2 до 1,5 м.

Гл ва пятая

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА

Расход жидкостей, газов и пара является одним из важных пока­ _зателей многих технологических процессов. Практически все методы из­ мерения расхода, применяемые в промыIImенщ,1х и лабораторных уста­ новках, дос:гаточно подробно рассмотрены в [15]. Отметим некоторые ,особенности наиболее распространенныJ1: методов измерения расхода.

Перепа.Т\ давления Ар, образующийся в комбинированной напорной трубке, равен динамическому напору. Скорость v, соответствующая это­ му перепаду, определяется из уравнения

Напорные трубки измеряют скорость в конкретной точке сечения

.потока. Поэтому для определения расхода необходимо знать соотно­

шение между местной скоростью v и средней скоростью Vo , которое оп­ ределяется _распределением скорqстей по сечению трубопровода. При осе­ ,симметричном : отоке распределение скоростей определяется числом Рейнольдса Re и степенью шероховатости трубы. Установлено [15}, что в широком диапазоне чисел Re от 4 - 103 до 3 -106 v/vc= 1::±:0,005 на рас­ стоянии 0,762 R от центра трубы. При ламинарном режиме это отноше­ ние имеет место на расстоянии 0,707R от центра трубы, где R-· радиус трубы.

В настоящее время ffаиболее распространенным в промышленности методом является измеренне расходг. с помощью сужающих устройств. Правила применения и расчета сужающих устройств регламентирова­

ны [16}.,

Взаимосвязь между объемным Qo или массовым Qм расходом и пе­ репадом Лр на сужающем устройстве определяется уравнениями расхода: