Ротаметры

В прозрачном корпусе 1 под действием потока Q перемещается поплавок 2.

Принцип действия заключается в том, что при движении жидкости или газа снизу вверх через коническую трубку, помещенной внутри ее поплавок поднимается или спускается до тех пор, пока сила его тяжести не уравновесится выталкивающей силой потока.

Для не прозрачных жидкостей ротаметры снабжены магнитными или дифференциальными преобразователями, обеспечивающими одновременно дистанционную передачу показаний.

Q

Ротаметры для измерения расхода непрозрачных жидкостей А) с магнитным преобразователем и пневматической дистанционной системой;

Б) с дифференциальной трансформаторной схемой преобразования и электрической передачи

1-поплавок;

2-корпус; * 3-постоянный магнит; 4-наружный магнит;

5-пневматический преобразователь (сопло-заслонка); 6-дифференциально-трансформаторный преобразователь.

Сужающие устройства

Наиболее распространенным методом расхода является метод переменного перепада давления если в трубопровод (1) - ввести сужающие устройства 2, то давление Р1 будет больше давления Р2

Разность давлений связана с объемным расходом Q следующим соотношением:

или Q ≈ √р К, где Р = Р1 - Р2

F ₀ -площадь поперечного сечения диаметрально сужающего устройства;

γ- удельный вес измеряемой среды; α- коэффициент расхода

Для измерения расхода применяют нормальные диафрагмы и сопла. Дифференциальные манометры для измерения расхода. Для измерения перепадов давления на сужающих устройств используются дифф. манометры.

Радиоактивный плотномер

Основан на законе изменения интенсивности пучка радиоактивного излучения, после прохождения его через контролируемую среду

I = I₀ * е^-μρd

Где I,I₀ - интенсивности пучка лучей после и до прохождения через

измеряемую среду;

μ - коэффициент ослабления;

d - толщина проходимого слоя;

ρ- плотность среды.

Представителями радиоактивных плотномеров являются плотномеры типа ПЖР - 2 и ПР - 1024

Вискозиметры

Вязкость жидкости — это способность ее оказывать сопротивление смещению одного слоя относительно другого.

Между динамической и кинематической вязкостью существует соотношение:

V=μ/ρ

где v - кинематическая вязкость;

μ- динамическая вязкость;

ρ- плотность.

Для измерения вязкости применяются методы:

1) истечение (использующей закон истечения жидкости через капилляр трубки);

2) метод падающего тела;

3) метод измерения крутящего момента, т. е. зависимость крутящего момента, вращающегося в жидкости тела от ее вязкости;

4) вибрационный метод основан на зависимости амплитуды колебаний от вязкости жидкости;

5) ультразвуковой используется зависимость затухания колебаний от вязкости жидкости

Капиллярные вискозиметры

По закону Пуазеля расход жидкости Q равен Q = К₁ вытекающей из капиллярной трубки длиной 1 и диаметром d определяется по уравнению:

Q=K₁ ∙ πd⁴g/μλ

К₁ - коэффициент пропорциональности;

ΔР - разность давлений на концах капилляров.

При постоянном расходе Q, при постоянном К, d, g, 1, динамическая вязкость и. пропорциональна перепаду давления:

μ= К* ΔР

Эта зависимость используется в капиллярных вискозиметрах.

Принципиальная схема капиллярного вискозиметра:

1 - шестереночный насос;

2 - манометр;

3 - капилляр;

4 - термостат.

Вискозиметры с падающим телом

μ=К*ΔР

τ - время прохождения шариком определенного расстояния Блок схема:

Шестереночный насос 1 прокачивает жидкость по трубе снизу вверх. В трубе установлены сетки 2 и 3, между которыми находится металлический шарик, восходящий поток поднимает шарик до верхней сетки и в момент его касания отключается насос. На трубке расположены катушки дифференциальной, трансформаторной схемы, а шарик выполняет роль

сердечника и наводит в катушках ЭДС, котордаг усиливается усилителем 4. Релейный блок 5 автоматически включает и выключает насос, т. е. включает при касании шариком нижней сетки, выключает при касании верхней. Блок 5 замеряет время падения шарика, вторичный прибор 6 записывает показания.

Существует вискозиметр, работающий по принципу сравнения времени падения шарика с временем падения его в эталонной среде.

Вискозиметры с крутящим моментом

Принцип действия вискозиметров, работающих по методу измерения крутящего момента, может быть пояснен на примере вискозиметра с вращающимся наружным цилиндром.

Жидкость располагается между двумя, касательно расположенными

цилиндрами 2 и 3. Чем выше кручение, тем больше момент между цилиндрами.

Момент, который уравновешивается грузом 4 через блоки 5 и 6, запишется в следующем виде: М=К_1μ Принципиальная схема:

Газоанализаторы

Предназначены для определения содержания одного или нескольких компонентов газовой смеси. В основу положены различные методы.

1. Оптико - аккустиченский газоанализатор. Основан на избирательном поглощении измеряемым компонентом инфракрасных лучей. С его помощью можно определить содержание СО. С0₂, NH₃, CH₄, Н₂, С₂Н₂.

Известно, что двухатомные и многоатомные газы и пары поглощают инфракрасные лучи. Это явление для определения длины волны описываетсяся законом поглощения:

Е=Е_оe^-εcλ

Е, Е₀ - энергии световых потоков после и до прохождения их через

анализируемое вещество;

ε- молекулярный показатель поглощения;

С - концентрация поглощающего вещества;

1 - толщина слоя поглощающего вещества.

В оптико - акустических газоанализаторах прерывистый поток инфракрасного излучения, проходя через слой газовой смеси теряет в нем часть энергии. Ослабленный пучок поступает в лучеприемник, заполненный определенным компонентом, где поглощается оставшаяся энергия потока, вызывая колебания температуры и давления в объеме лучеприемника. Колебания давлений передаются на мембрану конденсатерного микрофона, включенного в измерительную схему.

Частота пульсаций давления зависит от частоты прерывания, а сила звука - от мощности исходящего потока, излучения и поглотительной способности газа.

Принципиальная схема газоанализатора ГИП:

1 - передаточный механизм;

2 - электродвигатель;

3 - обтюратор;

4 - прерыватель;

5 - источники ИФ - излучения (микроволн спирали);

6 - сравнительна кювета;

7 - измерительная кювета; 8, 9 - заслонки;

10, 12 - камеры - лучеприемники;

11 - мембранный микрофон;

13, 14 - предварительный и конечный усилители;

15 - реверсивный электродвигатель с редуктором;

16 - самописец.

2. Термокондукторометрический газоанализатор

Основан на измерении теплопроводности многокомпонентных газовых смесей в схеме неуравновешенного моста постоянного тока.

Чувствительные элементы моста заключены в кюветы, две из которых сравнительные - заполненные измеряемым компонентом, две другие -измерительные - через них проходит контролируемая смесь. Т.к. температура чувствительных элементов выше температуры корпуса кювет, то тепло проходит от чувствительного элемента к стенке кюветы, через среду, которая в данный момент кювета заполняет.

Количество отданного тепла зависит от теплопроводности среды и в свою очередь сопротивления чувствительного элемента зависит от его температуры.

3. Термохимический газоанализатор

Основан на измерении теплового эффекта реакций О2 с другими газами протекающими в присутствии kat. Конструкция - в виде двух кювет заполненных kat, сравнительной и измерительной, температура в которых измеряется термометрами сопротивления, включенными в мостовую схему или kat является сами чувствительные элементы. В этом случае их изготавливают из платины.

4. Магнитные газоанализаторы

Предназначены для определения содержания кислорода в газовой смеси. Кислород обладает парамагнитными свойствами, характеризующимися положительной магнитной проницаемостью.

Удельная магнитная проницаемость парамагнитных газов подчиняется закону Кюри

Дата добавления: 2014-01-20