Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Электрические измерения неэлектрических величин. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

08.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1513 14 15 > Следующая >>>



авиационного шума. Последние версии стандартов нашумомеры неустанавливают требований кфильтрам B иD. Поэтому внастоящее время для нормирования шума применяются, как правило, фильтры АиС.

Помимо требований камплитудно-частотным характеристикам, стандарты нашумомеры устанавливают требования кпараметрам временного усреднения. Вшумомерах применяется экспоненциальное усреднение F (fast— быстрый режим), S (slow— медленный режим), I (impulse— импульсный режим). Временная постоянная характеристики F— 1/8с, S— 1 c. Интегрирующие шумомеры имеют также линейное усреднение и измеряют эквивалентные уровни звука, уровни звуковой экспозиции ипр.

Прибор ВШВ-003 М3с1/3-октавными фильтрами предназначен для измерения ианализа шума ивибрации вжилых помещениях, производственных и полевых условиях. Шумомер используется для определения источников ихарактеристик шума и вибрации в местах нахождения людей, при исследованиях и испытаниях машин имеханизмов, при разработке иконтроле качества изделий. Шумомер имеет встроенные фильтры счастотными характеристиками А, В, С, атакже полосовые октавные итретьоктавные фильтры, позволяющие проводить классификацию, измерение иопределение нормируемых параметров ихарактеристик шума и вибрации в соответствии с требованиями санитарных норм истандартов безопасности труда. Полоса частот измерения параметров вибрации составляет 1…100 00 Гц, уровня звукового давления— 2…18 000 Гц. Динамический диапазон измерения виброускорения— 3×10-3…103м/с2, виброскорости— 3×102…5×104мм/с, уровня звука— 22…140 Дб. Класс точности— 1,0.

Шумомер Октава-110А предназначен для измерений звука, воздействующего на человека на производстве, в транспорте, вжилых иобщественных зданиях ит. д. Прибор также может использоваться для измерения шумовых характеристик машин, измерения звукоизоляции, определения звуковой мощности. Октава-110А является шумомером 1-го класса подействует ГОСТ Р 53188.1-2019. Встроенные октавные и1/3-октавные фильтры прибора удовлетворяют 1-му классу поГОСТ 17168 иМЭК 61260. Диапазон измерения звука— 22…139 Дб, диапазон измерения виброускорения— 0,001…1 000м/с2. Прибор обеспечивает обмен файлами данных скомпьютером через

-121-



USB-порт иимеет дополнительный цифровой порт для передачи данных или оцифрованных сигналов вкомпьютер врежиме реального времени.

В зависимости отбазовой комплектации выделяют следующие комплекты Октава-110А: Октава-110А-SLM (интегрирующий шумомер без функции частотного анализа), Октава-110А-BASIC (прецизионный шумомер, анализатор спектра звука), Октава-110А-LF (шумомер, анализатор спектра звука иинфразвука), Октава-110А-В1 (шумомер, виброметр, анализатор спектров), Октава-110А-PRO (шумомер, анализатор спектра звука выше 30 дБ, инфразвука иультразвука до40 кГц), Октава-110А-МАКСИМА (шумомер, анализатор спектра звука, вибрации, инфразвука иультразвука).

АТТ-9000 представляет собой интегрирующий измеритель уровня звука. Встроенный конденсаторный микрофон обеспечивает диапазон измерения звука впределах от30 до130 Дб (3 поддиапазона по50 Дб— 30…80 Дб, 50…100Дб, 80…130 Дб) вполосе частот от31,5 Гц до 8 кГц. Дополнительная функция аналогового выхода позволяет использовать прибор вавтоматических системах экологического контроля акустических параметров производственных ижилых помещений. Постоянные интегрирования— 200 мс (быстрый режим), 500мс (медленный режим). Прибор обеспечивает два типа амплитудно-частотной характеристики: тип Амоделирует восприятие звука человеческим ухом, тип Сиспользуется для измерения истинных уровней шумов испытуемого оборудования.

 

Измерители проводимости предназначены для измерения проводимости воды, разнообразных измерений проводимости вхимической, пищевой и фармацевтической промышленности, атакже измерений электролитических идругих растворов вкрупнотоннажных производствах, втом числе, измерений концентрации. Очень важно измерять удельную проводимость воды при химической очистке воды, поскольку она зависит отрастворенных вводе ионных соединений и является мерой концентрации всех ионов вжидкости. Удельная проводимость легко может быть измерена электронными приборами. Широкий выбор соответствующего

-122-



оборудования позволяет сейчас измерять проводимость практически любой воды— отсверхчистой (очень низкая проводимость) донасыщенной химическими соединениями (высокая проводимость). Измерение производится спомощью стандартных сенсоров проводимости.

Например, измеритель проводимости SC202 (компании Yokogawa Electric CIS) имеет диапазон максимальных пределов измерения от0,5мкСм/см до2000мСм/см, компенсацию температуры винтервале 0…+100°С, класс точности— 1,0. Параметры измеряемой среды: температура— 0…+105°С, давление— до1МПа при температуре окружающей среды от–10 до+50°С.

Портативный измеритель проводимости АТТ-5703 (компании «АКТАКОМ») обеспечивает точное ибыстрое считывание результатов измерения благодаря цифровому отображению идистанционному датчику. Прибор имеет возможность автоматической компенсации значений температуры от0 до5,0% накаждый °С вдиапазоне температур 0…+60°С. Измеритель записывает максимальное, минимальное измеренные значения и рассчитывает среднее значение, имеет функцию удержания показаний ипоследовательный интерфейс RS-232 для связи скомпьютером.

Комплект для измерения проводимости ЕС410 предназначен для измерения проводимости, солесодержания и общего содержания растворенных твердых веществ. Его диапазоны измерений составляют:

– для проводимости— 0…19,99мСм/см при максимальном разрешении 0,1мкСм/см;

– для солесодержания иобщего содержания растворенных веществ— 0…9,99%., при максимальном разрешении 0,1%. Базовая точность измерений составляет ±2%.

Прибор имеет регулируемый коэффициент отношения проводимости кобщему содержанию растворенных твердых веществ от0,4 до 1,0 (для удобства расчета значений общего содержания растворенных твердых веществ), функции сохранения данных, одновременного отображения надисплее результатов измерений проводимости, общего содержания растворенных твердых веществ или солесодержания, температуры. Конструкция корпуса обеспечивает защиту отвлажной окружающей среды всоответствии состандартом IP57.

-123-



 

Жесткость воды— это свойство воды, связанное ссодержанием вней растворенных солей щелочноземельных металлов, главным образом кальция имагния, т. е. наличием вводе катионов этих элементов Ca

Различают временную, постоянную и общую жесткости. Временная (карбонатная) жесткость связана сприсутствием вводе растворенных гидрокарбонатов кальция и магния (Са(НСО Мg(НСО нии воды, нопереходит внерастворимый осадок с выделением углекислого газа. Постоянная (некарбонатная или остаточная) жесткость связана сприсутствием вводе сульфатов ихлоридов кальция имагния (СаSO чески неменяется при кипячении, но является контролируемым ирегулируемым параметром. Общая жесткость определяется как суммарная величина наличия солей магния икальция вводе, т. е. суммой карбонатной инекарбонатной жесткостей.

Численно жесткость воды определяется концентрацией вней катионов кальция и магния. В СИ рекомендованной единицей измерения является моль накубический метр (моль/м тике чаще используется миллимоль налитр (ммоль/л) или миллиграмм-эквивалент налитр (мг-экв/л), что соответствует количеству любого вещества вмг/л, равному его молекулярной массе, разделенной навалентность. Таким образом, величина 1ммоль/л (всвою очередь 1ммоль/л = 1мг-экв/л = 1моль/м3) соответствует содержанию влитре воды 20,04мг Ca

Кроме указанных единиц зарубежом досих пор используются различные внесистемные единицы— градусы жесткости (немецкий, французский, американский, английский), атакже ppm (миллионная доля— отангл. parts per million— частей намиллион).

По величине общей жесткости различают воду мягкую (до2… 4мг-экв/л), воду жесткую (свыше 6…10мг-экв/л) и воду средней жесткости (средний промежуток).

Жесткость воды во многом определяет пригодность воды для использования как впромышленных, так ивбытовых целях. Налет или накипь на поверхностях теплообмена, равно как и углекис-

, Mg2+ (иотчасти двухвалентного железа Fe2+).

). Она полностью устраняется при длительном кипяче-

3)2

, CaCl2, MgSO4, MgCl2). Такая жесткость практи-

). Напрак-

или 12,16мг Mg2+.

3)2

;

-124-



лый газ, ведущий кинтенсивной коррозии металлов, являются факторами, существенно влияющими наэффективность парового оборудования, прежде всего паровых котлов. Поэтому глубокое умягчение воды требует последующего удаления образующегося углекислого газа инерастворимых солей.

Оценить общую жесткость воды можно, например, при помощи кондуктометра COM-100. Принцип действия COM-100 основан на прямой зависимости электропроводности воды (силы тока впостоянном электрическом поле, создаваемом электродами прибора) от количества растворенных в воде соединений. Прибор позволяет измерять удельную электропроводность, оценивать общую жесткость, общую минерализацию (количество растворенных вводе солей) итемпературу воды. Диапазон измерения электропроводности составляет 0…9 990 мкСм/см, диапазон измерения минерализации— 0…8 560 ppm (мг/л), адиапазон измерения температуры— 0…80°C. Погрешность измерения составляет ±2%. Оценка общей жесткости воды осуществляется преобразованием удельной электропроводности вединицу жесткости— немецкий градус dGH (1dGH = 40мкСм/см).

Наиболее точно измерить общую, атакже карбонатную инекарбонатную жесткости воды можно спомощью прибора YD300, оснащенного ионоселективным электродом (электродом, селективным поотношению ксумме катионов кальция имагния испособным обнаруживать зависимость потенциала отсуммарной концентрации ионов Са2+ иMg2+). Прибор позволяет проводить высокоточные измерения жесткости воды вразличных единицах, принятых вразных станах (мг/л, ммоль/л, немецкий, французский, английский градусы идр.) спогрешностью ±5% отполной шкалы.

 

Приборы для измерения плотности жидкости (игаза под давлением) называются плотномерами.

Одним изпервых для измерения плотности жидкости был применен метод магнитной подвески вприборе, разработанном в1938г. влаборатории автоматики ГИАП (Россия). Вэтом приборе перемещение поплавка контролировалось фотоэлектрическим датчиком.

-125-



В1960г. вэтой же лаборатории был разработан прибор для определения плотности (икосвенно концентрации) жидкости повеличине силы, выталкивающей погруженный вжидкость поплавок. Эта сила измерялась спомощью компенсирующей электромагнитной силы соленоида, действовавшей наподвешенный вего магнитном поле (исоединенный механически споплавком) сердечник.

Блок-схема прибора показана нарис. 51.

Рис. 51. Схема плотномера ГИАП

Жидкость, чья плотность должна быть измерена, по трубе 7 втекает в измерительный сосуд 4 ивытекает изнего по трубе 1. Кпоплавку 3, полностью погруженному в жидкость, механически (соединения 5 и 9) подсоединены постоянный магнит 6, находящийся взоне соленоида 8, иферромагнитный сердечник 10, расположенный внутри индукционной катушки 11 (дифференциальнотрансформаторного типа). Напервичную обмотку катушки подается напряжение промышленной частоты. При увеличении плотности жидкости всосуде 4 поплавок 3 перемещается вверх, перемещая вместе с собой сердечник 10 катушки 11, во вторичной обмотке которой появляется переменное напряжение. Это напряжение, пре-

-126-



образуемое электронной схемой, меняет ток всоленоиде 8, который втягивает постоянный магнит 6, возвращая поплавок 3 висходное положение. При уменьшении плотности жидкости поплавок перемещается вниз отположения равновесия. Направление тока всоленоиде меняется напротивоположное, инапостоянный магнит 6 будет действовать выталкивающая сила соленоида. Таким образом, величина тока соленоида является мерой изменения плотности жидкости всосуде 4. Поправку натемпературное изменение плотности жидко- сти вносит помещенный вэту жидкость термометр сопротивления 2, который включается в плечо измерительного моста электронного потенциометра, измеряющего ток соленоида 8. Прибор имеет верхний предел измерения 18кг/м сабсолютной погрешностью 0,45кг/м

и позволяет измерить плотность

при допустимом диапазоне

изменения температуры измеряемой жидкости 15…30°С.

В плотномере (рис. 52) фирмы General Communication (США) поплавок полного погружения 5 представляет собой пустотелый ферромагнитный эллипсоид, помещенный внутрь индукционной катушки 4, две симметричных обмотки которой питаются переменным током высокой частоты отгенератора 1.

Обмотки катушки включены вдифференциальную схему, уравновешенную при среднем (начальном) положении поплавка 5. Схема находится вблоке 2, где помимо нее находятся усилитель ифазочувствительный выпрямитель. При изменении плотности жидкости поплавок всплывает или опускается, отклоняясь отсреднего положения. При этом навыходе схемы скатушкой 4 возникает сигнал разбаланса. После преобразования вблоке 2 он подается навход усилителя постоянного тока 9, управляя его выходным током, протекающим пообмотке электромагнита 3таким образом, что создаваемое магнитное поле препятствует перемещению поплавка изначального положения. Величина тока, необходимая для удержания поплавка вначальном положении, определяется плотностью исследуемой жидкости. Измерение производится регистрирующим прибором 7 понапряжению, снимаемому ссопротивления 6. Схема 8 необходима для подавления падения напряжения, соответствующего току при начальном значении плотности.

Стабильность магнитной подвески поплавка обеспечивается пропорциональностью между значением электрического тока вобмотке электромагнита 3 и перемещением поплавка относительно его среднего положения, атакже наличием составляющей

-127-



тока, зависящей отскорости перемещения поплавка. Однако ввиду небольшой нелинейности зависимости выходного напряжения, снимаемого ссопротивления 6, отизмеряемой плотности общая погрешность измерения составляет ±3% отдиапазона измерения.

Рис. 52. Схема плотномера фирмы General Communication

Плотномер, схема которого представлена нарис. 53, нетребует большого количества испытуемой жидкости для измерения.

Рис. 53. Схема плотномера Бимса иКларка

-128-



Ферромагнитный поплавок 8 находится внутри стеклянного сосуда 7, заполненного до некоторого уровня 9 испытуемой жидкостью. Сам сосуд помещен вемкость 6, через которую пропускается жидкость, обеспечивающая поддержание неизменной температуры сосуда 7сточностью до0,001°С. Положение поплавка вдоль вертикальной оси контролируется катушкой 5. Ее сигнал управляет электронной схемой 4, которая всвою очередь управляет током, протекающим пообмотке соленоида 1 исопротивлению 3, падение напряжения накотором измеряется прибором 2. Величина тока автоматически устанавливается такой, какая необходима для поддержания поплавка 8. Устойчивость поплавка вгоризонтальном положении обеспечивается тем, что магнитное поле имеет максимальное значение наоси соленоида. Относительная погрешность измерения составляет 0,01%.

В последнее время большой интерес стали представлять вибрационные плотномеры— приборы, предназначенные для преобразования значения плотности контролируемой жидкой среды ваналоговый или цифровой электрический сигнал сцелью передачи его всхемы телеметрии, автоматики иотображения значения плотности нацифровом табло. Поспособу контакта преобразователя плотности сизмеряемой средой различают два конструктивных варианта вибрационных плотномеров— проточный, предназначенный для контроля плотности вдвижущейся (потрубопроводу) среде, ипогружной, предназначенный для контроля плотности среды врезервуаре.

Принцип работы вибрационного преобразователя плотности основан натом, что резонансная частота колебаний вибрирующего элемента (трубки— для проточной конструкции, или камертонной вилки— для погружной) изменяется взависимости отплотности окружающей этот элемент жидкой среды. Поддерживая эти колебания иизмеряя их частоту электронными средствами, можно определить плотность жидкости.

Так, например, проточный плотномер Solartron 7835 (рис. 54), разработанный для непрерывных измерений плотности при коммерческом учете сырой нефти, нефтепродуктов икоррозионно-неагрессивных технологических жидкостей, обладает высокой точностью ихорошей повторяемостью измерений при рабочих условиях трубопровода. Основная погрешность преобразования плотности вдиапазоне от300 до1 100кг/м емости результатов 0,02кг/м

составляет 0,15кг/м3 при повторя-

-129-



Рис. 54. Проточный плотномер Solartron 7835

Погружной плотномер Solartron 7828 (одна изпоследних разработок компании Mobrey всерии датчиков камертонного типа) можно использовать для измерения плотности жидкости в резервуарах. Причем он работает при вязкости жидкости до20Па×с. Основная погрешность— ±1кг/м3 вдиапазоне плотностей 0…3 000кг/м3 при повторяемости результата ±1кг/м3. Температурный диапазон от–50 до+200°С.

Альтернативой плотномерам зарубежных производителей является отечественный вибрационный измеритель плотности жидкости ВИП-2М. Работа плотномера основана наизмерении периодаколебаний полой трубки оригинальной конфигурации, заполненной исследуемой жидкостью, и последующего вычисления значения ее плотности с использованием результатов предварительной калибровки подвум веществам известной плотности, например, посухому воздуху идегазированной воде. Вприборе осуществляется автоматическое преобразование полученных результатов вконцентрацию, удельный вес и другие, связанные сплотностью показатели. Плотномер имеет встроенный электронный термостат, цифровой жидкокристаллический индикатор сподсветкой, оптоизолированный интерфейс RS-232 для связи ском-

-130-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 1513 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]