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

ЛТс=Тц· -Т = 20 К.

02.118. Коэффициент преобразования нормирующего преобразо­ вателя (см. решение 02.117)

этого нужно уменьшить S, ·что возможно за счет увеличения Rос-

При изменении температуры свободных концов терма-ЭДС термо­ метра хромель - копель изменяется на ббльшую величину, чем градуи­ ровки К, поэтому необходимо увеличить компенсирующее напряжение Иаь на вершинах корректирующего моста. Это можно сделать путем

02.119. Выходное напряжение неуравновешенного моста при боль­ шом сопротивлении нагрузки и нулевом сопротивлении источника пи­

При температуре свободных концов О 0С Rм= Rмо и Иаь=О. При новой температуре свободных концов t0 сопротивление Rм увеличится на ЛRм= R"оа10 и на выходе появится напряжение (при Ипи, = соnst), подсчитываемое по форму.1е

Иаь =Ипит

Уменьшение терма-ЭДС термоэ,1ектрического тер юметра на Е (t0, О) дол, шо ЕО,шенсироваться увеличением Иаь:

Е (t0 , О)= Иаь •

Следовательно,

Е (t0 , О)=Ипит

т. е.

Глава третья

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕННЯ

03.1. Дпа,, етры трубок могут оказаться различными, и отклопе• нпе уровней в трубках ,южет быть различным. Поэтому делать отсчет по уровню в одной трубке не допускается.

ри измененшr уровня в первой трубке на h1 =204 мм из первой трубки во вторую перетекает юды (в объемных единицах)

U-образный манометр фактически измеряет разность между из 1е яемым и атмосферным давлением. Если барометрическое давде­ нне уменьшилось на 7 кПа, а абсолютное измеряемое давление оста­

Рн=Рб + Л14 + Л2 + Лз,

житель на температуру имеет вид

Пt =PtlP20•

Рассуждая, как и в 03.10, леrю'J установить, что поправочный мно­ житель на отличие ускорения свободного падения от градуировочного значения будет иметь вид

Пg = gp/gгp,

где gp, grp -ускорение свободного падения при рабочих и градуиро­ вочных условиях. Следовательно,,действительное измеряемое давление

=152,66 кгс/м2 (1506,7 Па).

03.12.В первом случае ход мембранной коробки (т. е. перемеще­ ние центра верхней мембраны) будет вдвое больше, поскольку он бу­ дет обусловлен прогибом обеих мембран. Во втором случае работать будет только верхняя мембрана. Поэтому в первом случае коэффици­ ент преобразования мембранной коробки, будет вдвое больше.

03.13.Чувствительность манометрической трубчатой пружины по

давлению определяется по формуле [2]

где µ -коэффициент Пуассона; Е -модуль упругости материала пру­ жины; R-средний радиус пружины; h - толщина пружины; х=

=4Rh/а-главный. параметр пружины; А= y(l-COS)')2 +(y­

-sinv)2; а и - коэффициенты, зависящие от отношения а/Ь (а уменьшается при увеличении отношения а/Ь, В изменяется незначи­ тельно). Анализ формулы чувствительности и зависимости сх, и от отношения а/Ь (см. табл. 10.2.1 в [2]) показьiвает, что при уменьше­ нии размера Ь (т. е. увеличении отношения а/Ь) чувствительность пру­ жины увеличивается. При неизменных размерах а и Ь и при увеличе­ нии угла v чувствительность также растет, вследствие увеличения ко­

эффнциента А.

03.14. Суммарная жесткость пружины и сильфона

Км=Кп+Ксn=9,2О+О,25•8=11,2 Н/мм,

где п -число гофр.

Противодействующее усилие, создавае11ое пружиной и сильфоном nри сжатии их на h' 4,5 мм,

Fпр=Км h= 11,2-4,5=50,4 Н.

Определим, какое давление на сильфон требуется, чтобы создать усилие, равное противодействующеыу:

р = Fup lSэФ =50,4/31,5• 10-6=1,6-106

Следовательно, пределы измерения манометра 0-1,6 МПа.

03.15. Уравнение, связывающее токовый выходной сигнал манометра с входным сигналом (дав.т ением), имеет вид

1= !маис Р

---·

Рманс вх

Определим абсолютную погрешность манометра по выходу ЛI=l-lд=3,93-4=-0,07 мА.

03.17. Шкала манометра (верхний предел измерения) выбирается таким образом, чтобы рабочий предел измерения (наибольшее рабо­ чее давление) был не менее ¾ верхнего предела измерения при посто­ янном давлении и не менее 2/з верхнего предела измерения при пере­ ыенном давлении.

меньшее -манометр J. На показания манометра 2 столб жидкости не будет оказывать влияния, так как место отбора давления и манометр расположены на одном уровне.

03.19. Если манометр установлен ниже паропровода, то импульс­ ная линия заполнена конденсатом и манометр дает показания, завы­ шенные относительно давления в паропроводе на значение гидроста­ тического давления конденсата:

Лр = hpg = 5-985,4,9,80665 = 48 330 Па 0,0:5МПа.

Следовательно, действительное давление Рд = 5-0,05 = 4,95 МПа.

вне колокола поднимается, причем разность уровней ЛН определяется' измеряемым перепадом давлений Лр и плотностью жидкости р:

=

Плотность жидкости должна иметь такое значение, ч I обы ЛН бы­ ло меньше допустимого. Например, если р будет очень мало, то при том же Лр значение ЛН будет вмико и жидкость может попасть 1'1 импульсную трубку. Поэтому плотность жидкости должна выбираться

где Лр - разность давлений, Па; G - вес груза, Н; а - расстояние от оси вращения кольца до центра тяжести груза, м; f- сечение кольца, :v12 ; R - средний радиус кольца м; <р -угол поворота, рад.

03.25. Изменятся, стрелка сдвинется до отказа к нулевой отметке. При правильном включении сигналы ДТП-! и ДТП-2 равны и включе­ ны в противофазе, так что

Ле2 - Ле1 = О.

При изменении фазы питания ДТП-! на 180Q Леr изменит знак на противоположный, поэтому на усилитель поступит сигнал

ЛИ = Ле2 + Ле1 =t= О.

Следящая система будет стремиться уменьшить этот сигнал путем уменьшения Ле2, что возможно при смещении стрелки к нулю. Однако

при нулевом положении стрелки Ле2=·0, но ,Ле1+0, поэ'Гому указатель будет сдвинут до упора.

03.26. При правильной фазировке преобразователей в режиме ком­ пенсации положения их рамок должны быть одинаковыми, т. е. er =е2. В этом случае положение стрелки на шкале будет соответствовать из-. меряемому давлению (при условии совпадения характеристик преоб­ разователей и встречного включения обмоток). При изменении фазы питания характеристика преобразователя вторичного прибора (рис. 03.1, а) остается неизменной, а характеристика преобразователя пер­ вичного прибора (рис. 03.1, 6) займет положение, указанное штрихпунк­ тиром, при этом компенсирующее напряжение +0,5 В будет выраба­ тываться при полт!(ении указателя на отметке 1 МПа.

03.27. Для решения нужно сравщпь характеристики первичного ПФl (рис. 03.2, а) и вторичного ПФ3 преобразователей (рис. 03.2, 6).

пор, сильфон должен быть подключен к правой части рычага 2 в точ­ ке Ь. Остальные элементы схемы, в том чисJ,е индикатор рассогласова­ ния, остаются неизменными.

03.34. При компенсации усилий в точке Ь усилие со с-юроны силь­ фона обратной связи 4 должно уравновешиваться усилием, ооздаваемым чувствительньш элементом 1 и пружиной корректора нуля. Со с11оро­

щее нулевому входному давлению. Усилие q"0 до,1жно компенсировать­ ся усилием пружины корректора нуля, которое, очевидно, не должно зависеть от измеряемого давления.

qп =qн - qно=20 - 4 = 16 Н.

Так как чи = /JмансSи, имеем

Рмаис = qи/Sи =16/10· 10-4 =0,016 МПа.

03.35. Составим уравнения равновесия для случаев р= О и р= =Рмщс, используя общее уравнение равновесия

где qo - усилие в точке Ь, создаваемое пружиной корректора ну.11я, ко­

При р= 25 кПа и Рвых О,1 МПа = IОО кПа имеем

152

.сохранится и пос,11е переградуировки, поскольку по условию задачи

степень сжатия пружинь[ не; изменилась. При р=О и новых значениях /3 й /2 qко должно уравновешиваться усилием обратной связи

qно = Рвых Sо ¼,l1lз

отсюда

46 ,3-38

----= 12,8 кПа. 4068,7

Очевидно, что_ при переградуировке необходимо корректировать нижний предел изменения выходного сигнала. Поэтому переградуиров­ ка производится последоватеJiьной корректировкой верхнего и нижнею пределов изменения выходного сигнала.

Глава четвертая

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ

04.1. Полное давление р1, действующее в сечении а-а со старо• ны барабана, определяется давлением р пара и гидростатическим дав· лением, создаваемым столбом Н воды:

где рв.н - плотность воды в барабане, на лишш насыщения, при р=

=10 МПа, Рвн = 691,9 кг/м3 (см. табл. П.33).

Полное давление Р2, действующее в сечении а-а со сrороны воды в водомерном стекле,

Таким образом, за счет разности температур уровень в водомерном стекле будет занижен относительно действительного значения на 125 мм,

:измерения уменьшилась, но вес равно осталась значительной.

04.3. Нельзя. В этой схеме включения при Н=О на дифманометр действует перепад Лр=О,03 МПа. При максимальном уровне Нмакс=3 м перепад возрастает до 0,06 МПа, чrо превышает верхний предел изме­ рения дифманометра. Для использования этого дифманометра необхо­ димо в минусовой камере создать давление, равное давлению в плюсо­ вой камере при Н=О. Этс можно сделать, подключив к минусовой ка­ мере импульсную трубку необходимой длины, заполненную водой.

04.4. · При изменении уровня от нуля до максимума изменяется пе­ репад давления между плюсовой и минусовой камерами дифманометра. При э·юм часть воды, находящейся в минусовой камере, вытесняется в минусовую импульсную трубку. К:оличество вытесненной воды зави­ <:ит от перепада давления и конструкции дифманометра. Вода, вытес­ ненная в минусовую импульсную трубку, повышает в ней уровень, что вызывает занижение показаний уровнемера, причем абсолютная по­ rрешность измерения равна увеличению уровня жпдкости в трубке.

Разность уровней ртути в дифманометре (пропорциональную пока­ заниям дифманометра) можно выразить формулой

Тогда пос_ленекоторых пре,образованийы 1ее:.1

Нрв + lipв = hРрт + hзРв; h

где - диаметр импульсной трубки. Окончательно

Отсюда опреде:1яе,,1

!z = ________НР в'--------

__,_-=

Такое значительное увеличение погрешности вызвано тем, что в поплавково:v1 дифманометре для уравновешивания перепада давления из поплавкового сосуда в сменный должны пере:v1еститься значительчые