Пирометры (бесконтактные термометры).
Пирометры применяются для измерения температуры тел в диапазоне от-30 до +60000C. Действие этих приборов основано на зависимости теплового излучения нагретых тел от их температуры и физико-химических свойств. В отличии от термометров первичный преобразователь пирометра не подвергается влиянию высокой температуры и не искажает температурного поля, так как находится вне измеряемой среды.
Ручные пирометры пистолетного типа измеряют температуры в диапазоне от -30 до +30000C с различными возможностями, повышающими удобство использования. Большинство моделей оснащается лазерной и оптической системой наведения на цель.
Стационарные пирометры могут быть выполнены в герметическом корпусе и с водяным охлаждением, с аналоговым или цифровым выходом, что позволяет включить их в технологическую цепь ( и в место термопар).
Измерение давления.
Давлением называется сила, приходящаяся на единицу поверхности и направленная перпендикулярно к ней.
В международной системе единиц (СИ) сила измеряется в Ньютонах, поверхность- в м2, единицей измерения давления является Паскаль (Па), Н/м2. Кратными единицами давления являются:
1кН/м2 =103 Н/м2 = 1кПа;
1 МН/м2 = 106 Н/м2 = 1МПа.
Для практических измерений в системе СИ применяется бар. При этом 1 бар =105Н/м2 = 105 Па.
Единицей измерения давления в системе МК ГСС является 1кгс/м2 (1кГ/см2) – техническая атмосфера.
Давление часто измеряют высотой столба жидкости. Для определения давления, определяемого столбом жидкости, используют формулу:
|
|
р=сgh, (11)
где р - давление, Н/м2 ;
h – высота столба жидкости, м;
с – плотность жидкости, кг/м3;
g – ускорение силы тяжести в точке измерения, м/с2.
При измерении давления различают абсолютное давление, атмосферное давление, избыточное давление и разряжение.
Абсолютное давление – это полное давление, под которым находится пар, жидкость или газ. Обозначается (р). Абсолютное давление является параметром состояния.
Атмосферное давление – это давление окружающего нас воздуха. Обозначается Рб или В (барометрическое). Атмосферное давление, равное давлению на горизонтальную плоскость столба ртути высотой 760 мм при 00С и ускорении силы тяжести 9,80665 м/с2, называется физической атмосферой (атм.).
Избыточное давление – это разность между абсолютным давлением (Р) и барометрическим (Рб), т.е. Рм=Р-Рб. измеряется эта разность манометром, поэтому называется манометрическим, таким образом, Р=Рб+Рм.
Разряжение равно разности между атмосферным давлением и абсолютным, т.е. Рв=Рб-Р.
|
|
Эта разность давлений измеряется вакуумметром и называется вакуумом (или разряжением), т.е. Р=Рб-Рв.
Связь между единицами давления.
1техн. атмосфера =1кГ/см2 = 104 кГ/м2 = 10м вод.ст. = 104 мм вод.ст. = 735,6 мм рт.ст. = 0,981*105 Н/м2 (Па) = 0,981 бар.
1 физ. атмосфера = 760 мм рт.ст. = 1,033 кГ/см2 = 10330кГ/м2 = 10,333 м вод.ст. = 10333мм вод.ст. = 1,01325*105 Н/м2 = 1,01325 бар.
1бар = 105 Н/м2 = 750мм рт.ст.
1кГ/м2 = 9,81 Н/м2 = 1,0 мм вод.ст. = 1 мм рт.ст. = 133,33 Па.
Приборами для измерения избыточного давления служат манометры, для измерения избыточного давления или разряжения – мановакуумметры, для измерения разряжения – вакуумметры и для измерения разности (перепада) давлений – дифференциальные манометры.
Приборы для измерения давления можно классифицировать по личным признакам.
1). Жидкостные, в которых измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости соответствующей высоты.
2). Пружинные, в которых для определения давления измеряется возникающая под действием измеряемого давления деформация типичного рода упругих элементов – трубчатой пружины, мембраны и др.
3). Поршневые, в которых измеряемое давление определяется нагрузкой на поршень, перемещаемый в цилиндре, заполненном маслом и другие типы [2].
|
|
Жидкостные манометры и вакуумметры.
С помощью жидкостных приборов производят измерение небольших давлений (не больше 2 кГ/см2) и разряжений.
U- образный манометр (вакуумметр).Манометр состоит из U- образной трубки (рис.8 а) со шкалой.
Трубка заполняется рабочей жидкостью (вода, ртуть, глицерин и др.) до нулевой отметки шкалы. Одно колено стеклянной трубки соединяется шлангом с измеряемой средой, другое соединено последовательно с атмосферой.
Перепад давлений определяется разностью уровней h рабочей жидкости, т.е. Р1-Р2= h мм ст.жидкости.
U- образные мановакуумметры используются для измерения избыточного давления и вакуума.
Разновидностью U- образного манометра является чашечный манометр, у которого одна трубка заменена чашкой (рис.8 б). Измеряемое давление на поверхности жидкости в чашке заставляет рабочую жидкость подниматься по измерительной трубке. Если величина отношения D2/d2> 400, то измеряемое давление будет определяться высотой рабочей жидкости h, измеренной от нулевого деления шкалы, без каких либо поправок на измерение уровня рабочей жидкости в широком сосуде: Рм= h.
Погрешность измерения чашечными манометрами выше, чем U- образными, зато большим удобством является измерение уровня жидкости в одной трубке.
|
|
Микроманометры.
Для измерений очень малых давлений или разряжений, определяемых несколькими мм водного столба, предназначены микроманометры с наклонной трубкой (рис.9). давление, определяемое наклонным микроманометром, вычисляется по формуле:
, (12)
Где Р – давление, мм столба жидкости;
– длина столба рабочей жидкости в наклонной трубке, мм;
α - угол наклона трубки к горизонтали.
Микроманометры изготавливаются для измерений давлений с верхними пределами шкалы 15-150 мм вод.ст., с углом наклона трубки 20-500.
Для точных измерений небольших давлений газа находит применение многопредельный жидкостной микроманометр с наклонной трубкой типа ММН-240. Посредством дугообразной стойки с отверстиями шкала с измерительной трубкой может быть закреплена под пятью углами наклона к горизонтали.
Если в прибор залит спирт (ρ= 809,5 кг/м3), то истинное значение величины измеряемого давления определяется по формуле
, Н/м2, (13)
де - отсчет по шкале микроманометра, мм;
= 9,81 м/с2 – ускорение силы тяжести;
K= 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8 – постоянная прибора.
Все указанные выше жидкостные приборы находят широкое применение в лабораторной практике и при испытаниях. Это объясняется простотой их изготовления и обращения с ними, дешевизной, относительно высокой точностью измерения [3].
На точность измерения давления при помощи жидкостных манометров оказывает влияние правильность установки прибора и правильность отсчета уровня жидкости.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 936; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!