Вопрос № 1.17. Массовые расходомеры. Кориолисовый расходомер.
Массовые
расходомеры
более
перспективны, чем объемные. Использует
ускорение Кориолиса воды при сложном
движении (вращательное + поступательное
движение).
Ускорение
Кориолиса направлено перпендикулярно
плоскости, проходящей через вектора
и
,
в ту сторону, откуда кратчайшее совмещение
и
происходит против часовой стрелки.
-
ускорение Кориолиса.
-
сила инерции Кориолиса.
Трубка приводится в автоколебательный режим движения
(незатухающие колебания).
Электромагниты 2 фиксируют моменты прохождения нейтрали.
-
изгибающий момент
S – внутреннее сечение трубы
- вектор угловой скорости все время меняет направление
W – перемещение точек трубы в колебательном режиме.
RX – уравнение изогнутой линии при изгибе трубы
-
круговая частота колебаний трубы
А – амплитуда колебаний
;
С – жесткость трубок при кручении
-
линейная скорость движения
Временной
сдвиг
является выходным сигналом.
Достоинства:
измеряет в единицах массы
во время эксплуатации точность не ухудшается
Недостаток: изогнутая труба может засоряться.
Класс точности 0,15 0,25%
Методы и приборы для измерения состава и свойств веществ.
Все методы начального анализа подразделяются на избирательные и неизбирательные.
К избирательным относятся такие, в которых датчик реагирует на анализируемый компонент и нечувствителен ко всем другим (более универсальны, но редки).
Неизбирательные чувствительны ко всем компонентам смеси. Эти методы используются для псевдобинарных смесей, в которых используется компонент, резко отличающийся по своим свойствам от всех остальных (эти методы значительно более точные).
Ионометрические анализаторы.
Принцип действия основан на измерении потенциала электрода, помещенного в раствор электролита. Используются для регулирования концентрации различных ионов (водорода, натрия, калия, хлора, кислорода), для измерения активности катионов в единицах pH.
Рассмотрим металлический электрод, помещенный в раствор, содержащий катионы: с поверхности электрода катионы металла переходят в раствор, но электрод имеет заряд «–», т.е. этот процесс происходит до состояния насыщения у поверхности электрода. Образуется двойной слой из определенных ионов и противоионов. На электроде происходит скачок потенциала, но он зависит от концентрации ионов, уже содержавшихся в растворе.
Работа изменения концентрации раствора вблизи поверхности электрода определяется:
R – универсальная газовая постоянная
T – температура
Т.к. каждый ион несет заряд, то А может быть выражена:
-
равновесный скачок потенциала
Z – валентность
F – число Фарадея
Приравняв правые части, полуим:
При н.у. первое слагаемое постоянно и для водородного электрода = 0 – стандартный потенциал электрода. Тогда:
-
уравнение Мернста.
В ионометрии используются электроды первого и второго рода.
Электроды первого рода.
Образованы металлом и его катионами, находящимися в растворе, т.е. этот электрод обратим относительно катионов. Используются в качестве измерительных.
Электроды второго рода.
Образованы металлом, его малорастворимой солью и анионами этой соли, находящимися в растворе. Потенциал в них зависит и от катионов и от анионов. Используются в качестве сравнительных.
Рассмотрим диссоциацию воды:
-
ионное произведение воды
При
н.у. для воды
-
характеризует кислотные свойства
раствора
-
характеризует щелочные свойства раствора
Если рН = 7 – нейтральная среда
рН < 7 – кислотная среда
рН > 7 – щелочная среда