Основные принципы построения практических температурных шкал.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 14Следующая ⇒

Способ градуировки вторичных платиновых термометров с внесением поправок в реперных точках лежит в основе международной температурной шкалы, которая воспроизводит температуры по термодинамической температурной шкале с минимальными отклонениями от последней.Важное преимущество международной температурной шкалы — ее независимость от конкретного термометра — носителя шкалы.

Шведский профессор астрономии Андерс Цельсий в 1742 году предложил свою шкалу. Он остановился на двух опорных точках — температуре кипения воды — 0 ⁰С и температуре таяния льда - 100 ⁰С. вскоре известный ботаник Карл Линней поменял местами опорные точки и термометр Цельсия приобрел для нас обычный вид.

Соотношение между градусами имеет вид:

t ⁰С = 1, 25 ⁰R = 5/9(⁰F - 32), где С, R, F градусы соответственно Цельсия, Реомюра и Фаренгейта.

Термометры расширения жидкостно-стеклянные.

В жидкостно-стеклянных термометрах жидкость помешается в стеклянный баллон, который соединен с капилляром, по которому она поднимается, если баллон поместить в зону измерения температуры.

В качестве жидкости может использоваться ртуть в диапазоне измеряемых температур от –25 до +600 ⁰С. При температуре ниже —25 ⁰С ртуть начинает замерзать, поэтому такие термометры при отрицательных температурах не используют.

Термометры выпускаются двух основных типов: палочные и с внутренней вложенной шкалой.

Палочный термометр состоит из термобаллона, соединенного с толстостенным капилляром. Шкала у этого термометра нанесена непосредственно на наружной поверхности капилляра в виде насечки по стеклу. Палочные термометры являются более точными по сравнению с термометрами с вложенной шкалой.

Кроме ртутных термометров выпускаются термометры, заполненные подкрашенной органической жидкостью, например, спиртом, эфиром. Диапазон работы их зависит от физических свойств жидкости, то есть интервала температур, в котором вещество остается в жидком состоянии.

Монтируют стеклянные термометры в специальных оправах, заполненных машинным маслом или медными опилками. Длина гильзы подбирается таким образом, чтобы чувствительная часть термометра находилась в зоне измерения, на оси трубопровода. На горизонтальных участках трубопроводов диаметром менее 200 мм термометр устанавливают наклонно навстречу потоку, при диаметре более 200 мм – перпендикулярно потоку.

Термометры расширения металлические.

В металлических термометрах расширения работа основана на измерении разности линейных расширений при нагреве двух металлов, жестко соединенных между собой в точке измерения температуры. Металлические термометры расширения используются в основном как сигнализаторы и регулирующие приборы. Наиболее часто применяются биметаллические и дилатометрические термометры.

Чувствительный элемент биметаллического термометра представляет собой биметаллическую пластину (пружину), состоящую из двух металлических пластинок имеющих различные коэффициенты линейного расширения. Эти пластинки соединяются между собой сваркой или пайкой. Слой термобиметалла, обладающий большим коэффициентом линейного расширения, называется активным в отличии от инертного слоя с меньшим коэффициентом линейного расширения. При нагревании биметаллическая пластинка изгибается в сторону металла с меньшим температурным коэффициентом. По величине изгиба или перемещению свободного конца можно судить об измеряемой температуре (рис).

Дилатометрическийй термометр (стержневой) состоит из трубки и стержня, изготовленных из разных металлов. Стержень расположен внутри трубки. Один конец его жестко прикреплен ко дну трубки. Длина трубки и стержень по разному изменяются при нагревании. Изменение соотношения их длин и характеризуют температуру (рис).

Измерение рН. Основные понятия. Датчики рН-метров. Блок схема измерительного комплекса

Значение pH растворов может быть определено различными способами, например:

Колориметрическим способом, основанным на свойстве некоторых веществ изменять свой цвет в зависимости от концентрации водородных ионов;

Потенциометрическим способом, основанным на измерении разности электрических потенциалов двух специальных электродов, один из которых, измерительный, а другой, сравнительный.

Блок-схема системы приборов и устройств для измерения рН в промышленности представляет собой последовательное соединение в основном пяти элементов: объект — датчик — линия связи — высокоомный потенциометр (рН-метр) — промышленный потенциометр.

В зависимости от вида объекта выбирают необходимый датчик рН метра.

Промышленностью в основном выпускаются три вида датчиков рН метров: магистральные, проточные и погружные.

Магистральные (рис.) ДМ-0М монтируется в технических трубопроводах, диаметром меньше 100 мм. Изготавливают корпуса этих датчиков из неметаллических материалов (керамика, пластмасса).

Для установки выбирают спокойный участок, где нет наклонов, перекосов, изгибов, вибрации.

Магистральный датчик ДМ-0^*М

Если диаметр трубопровода достаточно большой, если давление или расход велики, применяют другие датчики — проточные ДПр-000 (рис.). Эти датчики устанавливают на отводных линиях. Для этого от технологического трубопровода отводят трубопровод меньшего диаметра.

Проточный датчик рН-метра

Отведенный исследуемый раствор проходит через электролитическую ячейку. До ячейки устанавливают ручной клапан, с помощью которого можно отрегулировать расход проходящего через ячейку раствора, при необходимости отключить измерительное устройство. Раствор после прохождения через ячейку возвращают на предыдущую стадию переработки, сбрасывают в канализацию или отправляют на утилизацию.

Погружные — ДПг-000. Устанавливают на крышках аппаратов и на поплавках, на боковых стенках.

Датчики рН-метров подбирают по следующим характеристикам:

— По виду, составу измеряемой среды.

— По диапазону измерения рН. Есть датчики, работающие в узком диапазоне (в пределах нескольких единиц) и широком диапазоне рН. Чем меньше диапазон измерения, тем выше точность измерения.

— По условиям работы (наличию примесей в растворе, диаметру трубопровода, температуре, давлению и т.д.).

Пропорциональными регуляторами (статическими) называются такие регуляторы, у которых изменение выходной величины пропорционально изменению входной, то есть реализуется пропорциональный или статический закон регулирования. Эти регуляторы с жесткой обратной связью.

Записывается сокращенно в виде обозначения П или Ст.

Уравнение П - закона регулирования имеет вид:

У=k Х,

где k — коэффициент усиления, коэффициент передачи регулятора.

Параметр настройки регулятора - ПП (предел пропорциональности) часто представляют в виде величины обратной коэффициенту усиления k в %:

Для пневматических регуляторов ПП заменяется аналогичным параметром настройки — диапазоном дросселирования (ДД), в %.

Коэффициент усиления К_Рхарактеризует чувствительность регулятора. Его можно изменять (настраивать) с учетом свойств объекта регулирования.

То есть пределом пропорциональности регулятора называется диапазон изменения регулируемого параметра, соответствующий перемещению регулирующего органа из одного крайнего положения в другое

Действие П-регулятора заключается в том, чтобы «догнать» отклоняющий параметр и остановить его, то есть прекратить его изменение. Достоинствами П-регуляторов является то, что они в обладают: — высоким быстродействием, то есть малым временем регулирования, — обеспечивают высокую устойчивостью процесса регулирования, — относительно просты по конструкции.

Недостатками пропорциональных регуляторов являются: — большое значение величины динамического перерегулирования (У_max), — наличие статической ошибки регулирования, которая со временем накапливается и может значительно снизить качество (точность) регулирования.

П-регуляторы применимы для регулирования параметров объектов с саморегулированием и без него, с небольшим запаздыванием и при незначительных колебаниях нагрузки, когда можно допустить небольшую статическую ошибку.

БИЛЕТ

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒