7.2. Измерение уровня жидких и сыпучих сред

Наиболее распространённым способом контроля уровня жидких и сыпучих сред в резервуарах большой ёмкости является применение мерных стёкол. Стёкла располагают либо непосредственно на стенке резервуара или используется свойство сообщающихся сосудов и мерное стекло при помощи трубки в стенке резервуара ближе к дну выводится за пределы резервуара, см. схему на рис. 7.6.

Рис.7.6. Резервуары с мерными стёклами – б и с поплавковыми указателями уровня а.

1-резервуар; 2- шкала; 3- поплавок;

4 – указатель уровня, связанный с поплавком.

Широко применяются указатели уровня с электростатическими датчиками. Уровень жидкости или сыпучего материала в них используется как одна из обкладок конденсатора, в котором второй обкладкой служит датчик уровня.

Известны также пневматические датчики уровня. Их использование целесообразно в резервуарах с горючими или с взрывоопасными жидкостями.

Вопросы и тесты для самопроверки

Вопросы

1. Что такое расход? Единицы измерения расходов.

2. Объясните принцип действия ротаметра.

3. Где располагаются мерные стёкла для измерения уровня?

Тесты

Дифманометр – это элемент расходомера: 1) объёмного типа;

2) тахометрического; 3) с сужающимся отверстием.

2. Подвижным элементом ротаметра является: 1) крыльчатка; 2) поплавок; 3) кольцевой поршень.

3. Уровень жидкости в резервуаре может быть измерен при помощи:

1) крыльчатки; 2) овальной шестерни; 3) поплавка.

Тема 8. Измерение влажности, массы, плотности и др.

8.1. Измерение влажности воздуха и газов.

Величины, характеризующие влажность воздуха, согласно М.А. Берлинеру, подразделяют на четыре группы.

Группа первая – величины, характеризующие концентрацию водяного пара. К ним относят абсолютную влажность а, т.е. массу пара, содержащегося в единице объёма воздуха (г/м³), и упругость или парциальное давление водяного пара е (Па). Величина е при некоторой температуре может изменяться в пределах

0  е  Е, где Е – упругость насыщенного водяного пара при той же температуре.

Группа вторая – характеристики влажностных отношений, т.е. отношение массы водяного пара к массе сухого воздуха в том же объёме d (величина безразмерная) и объёмную долю влаги x_o, равную отношению объёма водяного пара к объёму газа (так же безразмерная величина).

Объёмная доля влаги, выраженная в млн.^-1(миллионые доли), определяется формулой

x_o = [e/(p-e)]10⁶. (8.1)

Группа третья – температура точки росы, т.е. температура, при которой водяной пар, содержащийся в воздухе и охлаждаемый изобарически, становится насыщенным. В практике встречается точка инея (точка льда).

Группа четвёртая – относительная влажность , отношение фактической абсолютной влажности к максимально возможной, соответствующей насыщению при данной температуре. Другими словами, это отношение парциального давления водяного пара к парциальному давлению насыщенного пара при той же температуре:

 = е/Е . (8.2)

Основные формулы величин, характеризующих влажность, позволяют произвести пересчёт одной величины в другую.

Классификация приборов для измерения влажности по принципу действия:

• психрометрические, т.е. при помощи «сухого» и «мокрого» термометров;

• конденсационные, основанные на фиксации выпадения влаги и измерения температуры поверхности, на которой выпадает влага;

• сорбционно-резистивные, основанные на зависимости электрического сопротивления гигроскопического элемента (различают гигристорные и электролитические, [3], стр.258);

• пьезосорбционные, основанные на свойстве пьезоэлектрического элемента, покрытого тонким слоем сорбционного материала, изменять частоту колебаний в зависимости от величины поглощённой влаги;

• кулонометрические, основанные на электролитическом разложении влаги, поглощённой из потока анализируемого воздуха, и измерении тока электролиза.