Ротационные плотномеры, вискозиметры

Используются для измерения плотности, вязкости, концентрации.

Принцип действия основан на измерении крутящего момента, возникающего на оси ротора (цилиндра, диска и т.п.), погруженного в измеряемую среду.

Существуют методы измерения вязкости с естественными и «искусственными» телами вращения.

Естественные тела вращения представляют собой мешалки, шнеки и другие дозирующие устройства, у которых имеется тело вращения. Скорость вращения естественных тел зависит от вязкости, плотности, концентрации (Q). Чем больше значения этих параметров, тем труднее телу вращения поворачиваться, так как чем больше вязкость, тем больше сопротивление этому вращению.

Для измерения скорости вращения используют тахометры различного типа. Достоинствами таких систем измерения являются использование распространенных электрических измерительных приборов и использование технических вращающихся устройств технологического оборудования (мешалок, шнеков и т.д.).

Недостатком этого метода измерения является необходимость в каждом конкретном случае производить свою градуировку шкалы.

«Искусственные» тела вращения

Ротационные вискозиметры различаются по признаку формы вращающегося тела (виду насадки) и способу измерения крутящего момента.

В качестве вращающегося тела применяются пластины, лопасти, цилиндры, наборы дисков конусы, плоскость; вращающееся тело других форм, погруженные в жидкость (рис.).

Приводом таких насадок служит синхронный электродвигатель или различные приводные устройства.

Особую группу ротационных вискозиметров составляют приборы с двумя коаксиальными цилиндрами, пространство между которыми заполняется исследуемой жидкостью. При вращении одного из цилиндров с постоянной угловой скоростью жидкость стремится сообщить вращение второму цилиндру. Для сохранения второго цилиндра в покое к нему должен быть приложен момент, равный и противоположный по знаку моменту, передаваемому жидкостью.

1 — рабочая камера вискозиметра; 2 — вращающееся тело; 3 — патрубок для входа исследуемой жидкости; 4 — патрубок для выхода исследуемой жидкости

По закону регулирования

Законом регулирования называется математическая зависимость между входной и выходной величинами или закономерность, по которой разницу между текущим и заданным значением регулируемого параметра по определенной математической зависимости преобразуют в закон регулирования.

У = ƒ (Х),

где
У — сигнал регулирования или управления,
Х — сигнал рассогласования или разница между текущим и заданным значением параметра.

Законы регулирования бывают линейные и нелинейные.

Из регуляторов с нелинейным законом регулирования наибольшее распространение получили двух- и трехпозиционные регуляторы релейного действия.

БИЛЕТ

Гидростатические уровнемеры (дифманометрические)

дифманометр любой системы (дифманометрический уровнемер), измеряющий давление столба жидкости в сосуде Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах, то есть в сосудах, находящихся под давлением и разрежением. На рисунке 6 13 а показана схема трубных соединений при измерении уровня в открытом резервуаре и установке дифманометра ниже дна резервуара.

а — при измерении уровня жидкости в открытом резервуаре;
б — при измерении уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением.

При измерении уровня агрессивной жидкости дифманометр должен быть защищен от действия агрессивной среды.

Гидростатические плотномеры

Принцип действия гидростатических плотномеров основан на том, что давление р в жидкости на некоторой глубине Н от поверхности равно весу столба жидкости высотой Н (при площади основания 1 см² ):

Обычно измеряют разность давлений двух столбов жидкости разной высоты (дифференциальный метод). Это дает возможность исключить влияние на точность измерения колебаний уровня исследуемой жидкости и автоматически осуществить температурную компенсацию.

В пьезометрическом дифференциальном двухжидкостном плотномере с непрерывной продувкой инертного газа (рис.) исследуемая жидкость непрерывно протекает через сосуд 1, в котором поддерживается постоянный уровень. Сосуд 2 постоянного уровня заполнен эталонной (сравнительной) жидкостью с известной плотностью (лучше равной наименьшей плотности исследуемой жидкости).

Инертный газ по трубке 3 проходит через слой исследуемой жидкости постоянной высоты и далее выходит из прибора. Тот же инертный газ по трубке 4 проходит через слой постоянной высоты эталонной жидкости, затем по дополнительной трубке 5 газ проходит через небольшой слой исследуемой жидкости и далее уходит из прибора.

Прохождение газа, из дополнительной трубки через небольшой слой исследуемой жидкости, обеспечивает независимость показаний плотномера от колебания уровня жидкости в сосуде (рис.).

 

 

1 — сосуд для исследуемой жидкости; 2 — сосуд с эталонной жидкостью; 3 и 5 — трубки; 6 — дифманометр.

На рис. показана схема установки автоматического плотномера без доплнительной емкости.

При измерении плотности или концентрации этим методом необходимо выполнение следующих условий:

— постоянство значения уровня и температуры;

— постоянство распределения концентрации по объему (недопустимо расслоение среды и выпадение осадков, допустимо слабое перемешивание);

— допустимо продувание воздуха или инертного газа через измеряемую среду (воздух или инертный газ нельзя продувать через взрывоопасные, токсичные, агрессивные среды; растворы кислот и т.д.).

Качество систем автоматического регулирования. Величина максимального перерегулирования.

Качество — это ряд показателей или свойств системы автоматического регулирования, которые удовлетворяют требованиям технологического процесса.

Максимальное отклонение регулируемой величины от заданного значения (динамический заброс).

Для устойчивого колебательного процесса максимальным отклонением будет первое отклонение, последовавшее за возмущением. Для апериодических процессов это отклонение единственное.

Величина максимального отклонения называется динамическим отклонением или перерегулированием и зависит от: динамических свойств объекта, принятого закона регулирования, параметров настройки регулятора.

⇐ Предыдущая567891011121314

Поделиться:

Популярное:

1. Ротационные машины трафаретной печати