- •1. Методы измерений: классиф-я (непосред-й оценки, срвнения с мерой, дифференциал-й, нулевой).
- •2. Погреш-сти измер-й: авсолют-я, относ-я, систематич-я, случайная. Способы устранения.
- •3. Средства измер-й: виды, назнач-я, структ-е схемы (прямого действия и компенсационные).
- •4. Метрол-е х-ки систем измерения: погр-сть, вх-й (вых-й) импеданс, чувств-сть, статические и динам-е х-ки.
- •5. Погрешность средств измер-й: класс точности, размах, вариация, аддитив-я, мультипликативная.
- •6. Гсп: принципы построения.
- •7. Пип: назнач-е, классификация. Резистивные, индукт-е и емкостные пип. Пр-п действия, х-ки.
- •8. Мостовые измерит-е схемы (уравновеш-е, неуравновеш-е и частотнозависимые).
- •9. Компенс-е измер-е схемы: пр-п дейтсвия, х-ки.
- •10. Электр-е (ксп, ксм, ксд, ксу) и пневм-е (пв) втор.Приборы. Приборы со статич-й и астат-й компенс-й.
- •11. Деформ-е манометры (мембранные, сильфонные, Бурдона). Установка си давления и защита от агрес-х сред.
- •12. Термометры расш-я: жидкостные, дилатометр-е, биметраллич-е.
- •13. Термоэл-е преобр-ли. Принцип действия. Поправка на t-ру холодных спаев, способы включ-я, мат-лы сопротивл-я (тс). Пр-п действия, х-ки.
- •14. Измер-е t-ры с пом-ю термопреобр-лей сопротивления (тс).
- •15. Вторичные приборы, раб-щие с тс: мосты и логометры. Пирометры. Цветовые и радиац-е пирометры
- •16. Пирометрия. Теория. Разновид-сти пирометров. Оптич-е пирометры. Цветовые и радиац-е пирометры.
- •17. Методы измер-я уровня. Поплавковые, буйковые, гидростатич-е, емкостные.
- •18. Акустич-е, радиац-е, весовые уровнемеры.
- •19. Измер-я расхода ж-стей и газов. Требов-я, классиф-я. Расходомеры переменного перепада.
- •20. Расходомеры обтекания. Ротаметры.
- •21. Тахометрич-е расходомеры. Турбинные, шариковые, камерные расходомеры и счетчики. Акустич-е и электромагн-е расходомеры. Пр-п дйствия, х-ки.
- •22. Непрерыв-е методы измер-я плотности ж-стей (весовой, поплавковый, гидростатич-й, вибрац-й).
- •23. Измерение плотности газов.
- •24. Измер-е вязкости: м-ды, ист-ки погр-стей. Капиллярный вискозиметр. Вискозиметр с падающим телом.
- •25. Измер-е влаж-сти. Виды связи влаги с в-вом. Психрометр-й м-д.
- •27. Измер-е влаж-сти твердых и сыпучих мат-в. Особен-сти м-дов. Прямые м-ды. Косвен-е м-ды опр-я влаж-сти тв-х в-в (кондуктометр-й, физ-е м-ды свч, ик).
- •28. Термокондуктом-е и магн-е газоанал-ры.
- •29. Потенциометр-й м-д измер-я конц-ции. Констукции электродов.
- •30. Передача ифн-и на расст-е. Модуляция. Виды. Пневм-е сист и эл-е сист передачи инф-ции (с частотным сигналом, дифференциально-трансф-е, сельсинные).
28. Термокондуктом-е и магн-е газоанал-ры.
ТКМ-ские газоан-ры. Пр-п действия основан на процессе теплопереноса в газах под действием градиента t-р.
Теплопров-сть опр-т собой кол-во тепловой эн-и, проходящей ч/з ед-цу площади, за ед-цу времени при градиенте t-ры dT/dl, равном ед-це t-ры на ед-цу длины.
. λ – коэф-т теплопров-сти, F – площадь пов-сти, – градиент t-ры, t - время. Знак «-» - напр-е потока от более нагретого участка к менее нагретому.
ТП-сть газов мало зав-т от давл-я, зав-т от t-ры и у бол-ва газов растет с ростом t-ры. Для смеси газов справедливо выражение:
1/λ – тепле сопр-е, 1/λi – тепл-е сопр-е i-ro компонента смеси; ci — объемная концентрация i-го компонента.
Т.е. для многих газов в-на тепл-го сопр-ния с высокой точн-ю аддитивна, т.е. опр-ся как сумма λ. Измер-е этой величины основано на различных коэффициентах теплопроводности.
Т.к. , а t-ные коэф-нты для разл-х газов отлич-ся, то м подбирая t-ру выделить 1 комп-нт из смеси, т.е. смесь будет вести себя как бинарная по теплопров-сти.
И змер-е осущ-ся в ТКМ-ских каме-рах (ТКК) по измен-ю эл-го сопр-ния термо-резистора в проц передачи тепл-й энергии от этого резистора к стенкам камеры, ч.з слой ан-го газа пост-й толщины, в кот-й этот терморезистор и кот-й имеет меньшую t-ру, чем терморезистор. Констр-но – Mе-й блок с 4мя камерами в кот-х нах-ся терморезисторы измер-я и сравн-я. R из Pt, Mo - W, W – Re, проволока диаметром 0,02 мм. R=5 – 60 Ом. R0 – баланс моста (установка нач-го ур-ня моста). Напряж-е питания уст-тся таким образом, чтобы температура была 50— 200°С.
Тепл-й поток от терморезисторов, отводится за счет ряда сост-щих:
– поток тепла за счёт теплопроводности через слой газа,
- поток тепла за счёт конвективной составляющей,
- за счёт излучения в ИК области,
- отвод за счёт креплений терморезистора.
t -ру и скорость прокачки подбирают т.о., чтобы теплопередача происх-ла ч/з слой газа. Ан-мый газ под-ся в измерит-й канал, а вспом-й в другой – канал сравн-я. В случае рав-ва теплопров-стей в обоих каналах на измер-й диагонали нулевой сигнал. При измен-и теплопров-сти смеси усл-я теплопередачи изм-ся в изм-ном канале, а в канале сравн-я нет. В-на разбаланса равна:
ΔU =Uизм-Uсравн. Uизм = Kλ `∙(1/λсм ) Uсравн = Kλ ``∙(1/λв )
Если обеспечить рав-во коэф-тов преобр-я Kλ ` и Kλ `` получим:ΔU = Kλ (1/λсм – 1/λв)Иногда камеры заполняют газом, с λ соотв-щей нижнему пределу измер-й. ТКМ-ские газоан-ры применимы для Н2, Не, СO2, SO2, NH3, С12 в бинарных и псевдобин-х газ-х смесях, а также в кач-ве детекторов газа. Диап-н измерений от 0-1 до 0-100%; чувствительность 5—20 мВ/% об.; классы точсти 2,5-10; скорость реакции 1-2 мин.
Магн-е газоан-ры. , H – напряж-е МП, M – намагнич-сть, – магнитная проницаемость
Связь между H и M опр-ся через:
– магн-я восприимчивость, Газы слабомагн-е и в зав-сти от делятся на диамагн-е и парамагн-е. Все в-ва по магн-м св-м подразд-т на: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.Э лектрон, движ-ся вокруг атома, обладает орбит-м м-том . При внесении атома в МП с индукцией магн-й м-нт прецессирует вокруг (вращ-ся концом вектора ). Колич-й х-кой намагнич-го сост-я служит намагнич-сть это отнош-е магн-го м-нта малого объема вещества к величине этого объема: .
Связь намагнич-сти и напряж-сти МП выр-ся формулой: , где магнитная воспр-сть.Магнитная воспр-сть для парамагн-х и диам-х газов: , , где , объемные магн-е воспр-сти парамагн-х и диам-х газов; пост-я Кюри; молек-я масса; , абс-е давл-е и t-ра; универс-я газ-я пост-я; удельная магнитная восприимчивость диамагнитного газа.
Магнитная воспр-сть парамагн-х газов – полож-я в-на, диам-х – отриц-я. Она обладает свойством аддитивности.
Подавляющее большинство газов и паров являются диамагнитными. Парамагнитными свойствами обладают кислород и оксиды азота ( и т.д.). Причем по абсолютному значению магнитная восприимчивость кислорода в 100 раз и более превосходит магнитную восприимчивость остальных газов и паров (кроме оксидов азота). Поэтому кислород используют для измерения его концентрации в многокомпонентных смесях.
П арамаг-ми св-ми обл-т кислород и оксиды азота. Причем по абс-му знач-ю магн-я воспр-сть кислорода в 100 раз и более превосходит магн-ю воспр-вость ост-х г-в и паров (кроме оксидов азота). Аномальные параметр-е св-ва кислорода исп-ся для получ-я измер-й инф-и о его конц-и в многокомп-х смесях г-в и паров. Термомагн-е Г/А. В его раб исп-ся явл-е термомагн-й конвекции, сущ-сть кот закл-ся в том, что при распол-и в неодн-м МП провод-ка, нагрев-го эл-м током, за счет ум-я магн-й воспр-сти кислорода, вызв-го нагрев-м, образ-ся дв-е газ-й смеси, напр-й от обл большей напряжен-сти МП к обл меньшей напряж-сти.
Ан-й г поступает из блока подготовки 1 с пост-м объемным расходом в кольцевую камеру 3. По d этой камеры установлена тонкостенная стеклянная трубка 4 с намотанными на ней терморезисторами тепл-го расходомера R1 и R2 Если в ан-м г отсут-т кислород, то при гориз-м полож-и трубки 4 поток г ч/з нее отсут-т. Когда в ан-м г имеется кислород, он втягивается в МП, созд-е пост-м магнитом 2 около левого (на рисунке) конца трубки 4. Затем кислород нагрев-ся терморезистором R1 до t-ры выше т. Кюри (~80°С), при кот он теряет свои парамагн-е св-ва, стан-ся диамагн-м и выталк-ся из МП (в напр-и стрелки на рис). Возникает «магн-й ветер» - поток г, протек-й по трубке 4. Расход г в трубке 4 изм/ся тепл-м расходомером. Разбаланс неравновесного моста 5, опр-й объемной конц-й кислорода в ан-м г, изм/ся и регист-ся потенциометром 6. Аналит-е уст-во 7 ан-ра термостатируется при t-ре 45°С. Диап-ны изм|й термомагн-го Г/А от 0-1 до 0-100% об.; кл точ-сти 2,5-5 (в зав-сти от диап-на изм/й), вр р-ции 120 с.