Измерение параметров жидкостей и газов

Содержание

Слайд 2

Измерение расхода Массовый расход представляет собой массу вещества, протекающего в единицу

Измерение расхода

Массовый расход представляет собой массу вещества, протекающего в единицу времени,

и измеряется, например, в кг/с.
Объёмный расход, м3/с, равен объёму вещества, протекающего в единицу времени.
Скорость потока измеряется в м/с.
Слайд 3

Типовые методы механического измерения расхода: а) – изображена нагруженная пру­жиной и

Типовые методы механического измерения расхода:
а) – изображена нагруженная пру­жиной и подвешенная

на шарнире лопасть;
б) – ограниченная пружиной заглушка;
в) – пропеллер, вращающийся в потоке.
Слайд 4

Турбинный расходомер (линейный) Электромагнитный чувствительный элемент создаёт эффект торможения, что при

Турбинный расходомер (линейный)
Электромагнитный чувствительный элемент создаёт эффект торможения, что при низких

расходах сказывается на угловой скорости вращения
турбинки. При изменениях малых расходов применяются другие конструкции чувствительных элементов, например электрооптические.
Слайд 5

Расходомеры на основе перепада давлений: УЗ — ударный зонд; СЗ —

Расходомеры на основе перепада давлений:
УЗ — ударный зонд;
СЗ — статический

зонд;
ПДД — измерительный преобразователь дифференциального давления.

а) - трубка Вентури, в которой текучее вещество проходит через горлышко бутылки, вставленное в трубопровод.

б) - трубка Пито, в которой трубка датчика направляется своим отверстием навстречу потоку жидкости или газа. Разность давлений и определяет расход.

в) - преобразователь с измерительной диаграммой.

г) - преобразователь с секцией центрифуги.
Все измерители нелинейны и применяются только для жидкостей (несжимаемых).

Слайд 6

Измерение расхода на основе термальных явлений а) - два измерительных преобразователя

Измерение расхода на основе термальных явлений
а) - два измерительных преобразователя температуры

(ИПТ) определяют температуру вещества до и после нагревания (НЭ);
б) - термоанемометры измеряют расход вещества с помощью одиночного нагревательного элемента, расположенного в его потоке. Охлаждающий эффект протекающего через этот элемент вещества характеризует массовый расход (охлаждение индицируется благодаря изменению сопротивления проводов нагревательного элемен­та).
Слайд 7

Электромагнитный метод измерения расхода Если проводящая (даже плохо) жидкость (не только

Электромагнитный метод измерения расхода
Если проводящая (даже плохо) жидкость (не только

жидкости, но и суспензии) пересекает переменное магнитное поле, то в ней возникает электродвижущая сила, пропорциональна скорости потока.
Слайд 8

Вихревые расходомеры создают: а) - вынужденные колебания (поток вращается вдоль оси

Вихревые расходомеры создают:
а) - вынужденные колебания (поток вращается вдоль оси трубопровода

в виде спирали) - используют пьезоэлектрические преобразователи;
б) - естественные колебания - тензометрические преобразователи или ультразвуковые средства для определения периодического изменения давления при вихревом движении жидкости или газа.

Любое препятствие в трубопроводе создаёт завихрение в потоке, пропорциональное его объёмному расходу.

Слайд 9

Ультразвуковой метод измерения расхода Ультразвуковые приборы можно применять не только в

Ультразвуковой метод измерения расхода

Ультразвуковые приборы можно применять не только в

качестве преобразователя в расходомерах с генерированием естественных колебаний вещества, но и непосредственно для измерения расхода. Для этого существуют различные способы:
измеряют время, затрачиваемое на прохождение ультразвуковым импульсом через вещество;
прибегают к эффекту Доплера, при котором частота колебаний на входе приёмника ультразвукового излучения изменяется в зависимости от скорости жидкости или газа.
Слайд 10

Измерение давления а — диафрагма; б — анероидная коробка; в —

Измерение давления

а — диафрагма; б — анероидная коробка; в — сильфон;


г — одиночная трубка Бурдона; д — двойная трубка Бурдона;
е — спиральная трубка Бурдона
Слайд 11

Различают абсолютное, разностное и избыточное давление. Абсолютным называется давление вещества относительно

Различают абсолютное, разностное и избыточное давление.
Абсолютным называется давление вещества относительно вакуума.


Разностное, или дифференциальное, давление определяется относительно некоторого ненулевого опорного давления.
Избыточное давление измеряется относительно атмосферного давления.
Слайд 12

абсолютное давление дифференциальное давление избыточное давление

абсолютное давление
дифференциальное давление
избыточное давление

Слайд 13

Емкостные преобразователи давления а – одностаторная - чувствительный элемент (обычно диафрагма)

Емкостные преобразователи давления
а – одностаторная - чувствительный элемент (обычно диафрагма) образует


одну пластину конденсатора и перемещается относительно его другой,
неподвижной пластины
б – двухстаторная - конструкции диафрагма перемещается между двумя
неподвижными пластинами
Слайд 14

Использование дифференциального трансформатора с линейно изменяющимся выходом в качестве преобразовательного элемента

Использование дифференциального трансформатора с линейно изменяющимся выходом в качестве преобразовательного элемента

в магнитном измерительном преобразователе давления.

Магнитные преобразователи давления

Слайд 15

Преобразователь давления с индуктивным мостом из двух катушек Одиночная диафрагма разделяет

Преобразователь давления с индуктивным мостом из двух катушек
Одиночная диафрагма разделяет две

катушки, так что при перемещении диафрагмы индуктивность одной катушки уменьшается, а другой увеличивается.
Слайд 16

Измерители влажности - гигроскопический элемент (поглощающий молекулы воды). Любая абсорбция или

Измерители влажности

- гигроскопический элемент (поглощающий молекулы воды).
Любая абсорбция или

десорбция изменяет его длину. Это перемещение потом воспринимается прибором с помощью одного из известных принципов преобразования.
В резистивных гигроскопических элементах используется свойство изменять сопротивление при изменении влажности. Они представляют собой проволочные элементы, покрытые водным раствором соли.
Элементы на основе окиси алюминия изменяют не только свое сопротивление, но и емкость. Конструктивно представляет собой алюминиевую подложку, (одна обкладка конденсатора), со слоем окиси алюминия и тонким пористым слоем золота.
Кварцевый кристалл покрытый гигроскопическим материалом имеет резонансную частоту будет зависящую от влажности.
Слайд 17

Измерение уровня жидкостей Емкостный метод определения уровня жидкости: ЦЭ с ВЭ

Измерение уровня жидкостей

Емкостный метод определения уровня жидкости:
ЦЭ с ВЭ —

цилиндрический электрод с внутренним электродом
Изменение уровня жидкости означает, что изменяется диэлектрическая постоянная и, следовательно, и емкость. Емкостные преобразователи могут применяться для измерения уровня диэлектрических жидкостей.
Слайд 18

Фотоэлектрические (дискретные) методы определения уровня жидкости а) – перекрытие луча; б) – внутреннее отражение

Фотоэлектрические (дискретные) методы определения уровня жидкости а) – перекрытие луча; б)

– внутреннее отражение