Контрольная работа № 2

2.1 Опишите работу сужающих устройств, регламентированные рд 50-213-80 и укажите его техническую характеристику.

Стандартная диафрагма - наибо­лее простое и распростра­ненное сужающее устройство (рис. 2). Она применяется без индивидуаль­ной градуировки для трубопрово­дов диаметром D> 50 мм при условии, что 0,05<m<0,7. Величина m - это так называемый модуль сужающего устройства: m=S₀/S₁, где S₀=площадь отверстия диафрагмы; S₁=площадь поперечного сечения трубопровода.

Рисунок 1 – Стандартная диафрагма

Диафрагма представляет собой тонкий диск с круглым концентрическим отверстием, которое имеет со стороны входа острую цилиндрическую кромку, а далее расточено под угол φ = 30…45°. Входная кромка диафрагмы не должна иметь закруглений, вмятин, зазубрин, заусенцев; она должна быть острой [1].

Стандартные сопла (рис. 2) могут применяться без индивидуальной градуировки в трубопроводах диаметром D>50 мм при условии, что 0,05<m<0.65.

Профильная часть отверстия сопла должна быть выполнена с плавным сопряжением дуг. При изготовлении сопла необходимо обращать внимание на гладкость его входной части, отсутствие конусности в цилиндрической части. Выходная кромка цилиндри­ческой части отверстия должна быть острой, без заусенцев, фаски или закругления. Для изготовления сопел обычно используют те же материалы, что и для диафрагм [1].

Рисунок 2 - Стандартные сопла

Сопла Вентури могут применяться без индивидуальной гра­дуировки для диаметров трубопроводов D>50 мм. У сопла Вентури (рис. 4) профильная входная часть выполняется такой же, как у обычного сопла. Цилиндрическая средняя часть непосредственно без сопряжения переходит в конус [1]. Сопла Вентури могут быть длинными и короткими. У длинного сопла Вентури наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода, а у короткого - меньше диаметра трубопровода. Угол конуса должен удовлетворять условию 5° <φ < 30°.

Рисунок 4 – Сопло Вентури

Измерение перепада давления производится через кольцевые камеры, причем задняя (минусовая) камера соединяется с цилин­дрической частью сопла Вентури с помощью группы радиальных отверстий. Короткие сопла Вентури получили большее распространение, так как они дешевле в изготовлении и монтаже, а потеря давления в них почти такая же, как и в длинных.

2.2 Поясните принцип действия манометрического термометра. Какие силы действуют на чувствительный элемент.

Манометрический термометр - прибор для измерения температуры, действие которого основано на измерении давления какого-либо вещества (жидкости или газа) при изменении температуры. Шкала манометра градуируется непосредственно в единицах температуры.

Принцип работы

Измерительная система состоит из погружаемого элемента, капиллярного провода и трубчатой пружины в корпусе.

Данные элементы соединены в единое устройство, которое под давлением заполнено инертным газом. Изменение температуры влечёт изменение объема или внутреннего давления в погружаемом устройстве. Давление деформирует измерительную пружину, отклонение которой передается с помощью стрелочного механизма на стрелку. Колебания температуры окружающей среды могут не приниматься во внимание, так как для компенсации между стрелочным механизмом и измерительной пружиной встроен биметаллический элемент. В зависимости от применяемого рабочего вещества различают следующие манометрические термометры: - газовые (азот); - конденсационные (метилхлорид, спирт, диэтиловый эфир); - жидкостные (метилксилол, силиконовые жидкости, металлы с низкой точкой плавления); - ртутные со специальными наполнителями.

Особенности

Диапазоны показаний лежат в пределах между −200 °C и + 700 °C при измерениях с классом точности 1 согласно ДИН 16 203.

Манометрические термометры по принципу действия могут быть разделены на два типа: 1) газовые и жидкостные и 2) паровые.

Действие приборов первой группы основано на измерении давления газа или жидкости, находящихся в замкнутом пространстве; это давление зависит от температуры. Действие же приборов второй группы основано на измерении давления насыщенного пара над поверхностью жидкости; это давление также зависит от температуры. Манометрические термометры применяют для измерения температуры в различных Диапазонах и в зависимости от назначения заполняют различными жидкостями.

По конструкции манометрические термометры всех типов практически одинаковы и состоят из следующих основных деталей:, термометрического баллона, капиллярной трубки и манометра. Термометрический баллон / у приборов первой группы полностью заполнен соответствующим рабочим веществом, а у приборов второй группы — на 2/з жидкостью, пары которой заполняют остальной объем. Капиллярную трубку 2, соединяющую баллон с манометром, н полую пружину 3 заполняют высококипящей жидкостью (часто — во Дноглицериновой смесью). При нагревании или охлаждении давление в баллоне изменяется и через жидкость, заполняющую капилляр, действует на стенки пружины, раскручивающейся при повышении давления и скручивающейся при понижении его. Возникающее при этом движение свободного конца пружины передается через передаточную тягу 4 и зубчатый сектор 5 стрелке 6. Шкала 7 прибора, по которой проводится отсчет, градуирована в градусах Цельсия.

На показания приборов первой группы оказывает влияние температура капиллярной трубки, если она отличается от градуировочной температуры. Для уменьшения, этой погрешности термометрический баллон имеет объем, во много раз превышающий объем капиллярной трубки. Однако полное устранение погрешности достигается лишь введением специальных компенсирующих устройств.

У приборов третьей группы, т. е. у паровых термометров, этого недостатка нет, так как при изменении температуры капилляра объем заполняющей его жидкости изменяется, что приводит к движению жидкости или к баллону, или от него, а следовательно, и к изменению парового пространства в баллоне. Однако у паровых термометров имеется другой недостаток, заключающийся в том, что шкала их неравномерная, она сжата в начале и растянута в конце, что зависит от давления пара над поверхностью жидкости.

Манометрические термометры бывают указывающими и самопишущими на специальной диаграммной ленте или на диаграммном диске, причем самопишущий прибор может приводиться в движение или часовым механизмом, или электромотором.

При измерении температуры манометрическим термометром термометрический баллон вводят в испытуемую среду, прибор или аппарат. Если манометрический термометр не снабжен диаграммной лентой или диском, т. е. если он указывающий, его показания отсчитывают на шкале по положению стрелки.

Рис. 1. Схема манометрического термометра:

1 - термобаллон; 2 - капилляр; 3 - манометр