Условные обозначения ГОСТ 21.404-85. Толщина линий 0.3-тех оборудование и корпус. Линии связи - 0.6. Трубопроводы и границы расположения приборов - 1.

Стр 1 из 11Следующая ⇒

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Первые буквы:

Т-температура

R-радиация

L-уровень

К-время

Q-концентрация

G-положение

P-давление

F-расход

W-кол-во

Вторые буквы:

I-отсчётное устройство

А-сигнализация

Е - Первичный преобразователь

R-регистрация

Q-суммирование

С- регулирующее устройство

Т-передача на расстоянии

-по месту -на щите(толшина круга 0.6 линии 0.3) -исполнит механизм( 5 мм диаметр)

-кнопка управления(ключ) -пускатель по месту -переключ рода работ

Используя условные обозначения изобразить разомкнутую и замкнутую системы.

Замкнутая система

Разомкнутая система

Параметры технологические, подлежащие контролю.

1)Температура

2)Количество

3)Расход

4) Уровень

5)Концентрация

6) Влажность

7) Вязкость

Буквенные обозначения технологических параметров.


Обозначение

Измеряемая величина

Температурные шкалы и единицы измерения температуры.

Существует 5 наиболее известных температурных шкал: стоградусная, или шкала Цельсия (ºC), Фаренгейта (ºF), абсолютная, или шкала Кельвина (K), шкала Реомюра (ºR) и шкала Ранкина (ºRa).

Шкала Фаренгейта

Была предложена зимой 1709 года немецким учёным Габриэлем Фаренгейтом. По этой шкале за нуль принималась точка, до которой в один очень холодный зимний день (дело было в Данциге) опустилась ртуть в термометре учёного. В качестве другой отправной точки он выбрал температуру человеческого тела. По этой не слишком логичной системе точка замерзания воды на уровне моря оказалась равной +32º, а точка кипения воды +212º. Шкала популярна в США и Великобритании.

Шкала Реомюра

В 1731 году французский учёный Рене де Реомюр предложил температурную шкалу, основанную на использовании спирта, обладающего свойством расширяться. За нижнюю реперную точку была принята точка замерзания воды. Градус Реомюр произвольно определил как одну тысячную от объёма, который занимает спирт в резервуаре и трубке термометра при нулевой точке. При нормальных условиях точка кипения воды по этой шкале составляет 80º. Шкала Реомюра ныне повсеместно вышла из употребления.

Шкала Цельсия

В 1742 году шведский астроном Андерс Цельсий предложил шкалу, в которой за нуль принималась температура смеси воды и льда, а температура кипения воды приравнивалась к 100º. За градус принимается сотая часть интервала между этими реперными точками. Эта шкала более рациональна, чем шкалы Фаренгейта и Реомюра, и широко используется в науке.

Шкала Кельвина

Была предложена в 1848 году английским ученым Уильямом Томсоном (он же лорд Кельвин) как более точный способ измерения температуры. По этой шкале нулевая точка, или абсолютный нуль, представляет собой самую низкую температуру, какая только возможна, т. е. некое теоретическое состояние вещества, при котором его молекулы полностью перестают двигаться. это значение было получено путём теоретического изучения свойств газа, находящегося под нулевым давлением. По стоградусной шкале абсолютный нуль, или нуль Кельвина, соответствует -273,15ºС. Следовательно на практике 0ºС может быть приравнен к 273К. До 1968 года единица измерения кельвин (К) именовалась как градус Кельвина (ºК).

Шкала Ранкина

Была предложена шотландским инженером и физиком Уильямом Ранкином. Нуль её совпадает с нулём термодинамической температуры, а по размеру 1ºRa равен 5/9 К. Т. е. принцип тот же, что и в шкале Кельвина, только по размерности шкала Ранкина совпадает не со шкалой Цельсия, а со шкалой Фаренгейта. Данная система измерения температуры распространения не получила.

Абсолютное давление

Абсолютное давление - величина измеренная относительно давления равного абсолютному нулю. Другими словами давление относительно абсолютного вакуума.

Барометрическое давление

Барометрическое давление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое название этот тип давления получил от измерительного прибора барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум.

Давление избыточное

Избыточное давление имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр. В качестве примера датчика этого типа можете посмотреть прибор метран-150.

Вакуум

Вакуум или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую измеряемое давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных. Например, датчик 40PC015V1A, способный измерять вакуум, имеет диапазон измеряемого давления от -103 до 0 кПа. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами.

Дифференциальное давление

Дифференциальное давление имеет место если сравнивается одно давление относительно другого, причем ни одно из них не равно барометрическому. Избыточное давление и вакуум меряется относительно барометрического давления. Если же измерить эти величины относительно любой другой величины, то мы получим уже дифференциальное.

Метод переменного перепада.

Метод переменного перепада давления основан на создании и измерении перепада давления на сужающем устройстве ( сопле, диафрагме), установленном в измерительном трубопроводе, при протекании потока жидкости или газа через это устройство. Перепад давления, по которому судят о расходе газа, измеряется с помощью дифференциальных манометров ( дифманометров) - жидкостных, мембранных, сильфонных и др. - с механическими отсчетными устройствами или электрическими выходными сигналами.

Метод очень распространён Измерение расхода по этому методу основано на измерении статического давления вещества, протекающего через местное сужение в трубопроводе. Сужающие устройства: диафрагмы(а), сопла(в) и сопла Вентури(г). Наиболее часто применяется диафрагма. Диафрагма представляет собой тонкий диск, установленный в трубопроводе так, чтобы его отверстие было концентрично внутреннему контуру сечения трубопровода. Сужение потока начинается до диафрагмы, затем на некотором расстоянии за ней благодаря действию сил инерции поток сужается до минимального сечения, а далее постепенно расширяется до полного сечения трубопровода. Перед диафрагмой и за ней образуются зоны с вихревым движением, причем зона вихрей за диафрагмой больше, чем перед ней. Потери части давления рп объясняется главным образом потерей энергии на трение и завихрения. Разность давлений (p'1— p'2)является перепадом, зависящим от расхода среды, протекающей через трубопровод. Давление должно заполнять всю трубу.

p-плотность; p1-p2-разность давлений; Fo-площадь сечения отверстия; Е- шероховатость, а-коэффициент расхода

Устройство диф манометра.

1,3-мембранные коробки

2-основание для крепежа коробок

4-сердечник преобразователя

5-обмотка преобразователя

6-разделительная трубка

Измеряемая среда поступает в отрицательную и положительную камеры. В случае, когда в «+» камере давление больше, мембранная коробка сжимается и дистиллированная вода перемещается в верхнюю мембранную коробку, вызывая её расширение, что приводит к перемещению закреплённого на ней подвижного плунжера, на котором установлен сердечник преобразователя, перемещение которого в конечном счёте и позволяет увидеть показания прибора.

Формула Планка

Правильное, согласующееся с экспериментальными данными выражение для спектральной плотности энергетической светимости черного тела во всем интервале частот и температур было получено Планком (формула Планка):

Прибор: Пирометры частичного излучения (ОППИР)

Пирометры частичного излучения

К пирометрам частичного излучения относятся оптические (визуальные) пирометры которыми производится сравнение яркости излучения определенной длины волны

нагретого тела (излучателя), температуру которого измеряют, и накала нити встроенной в прибор пирометрической лампы. При измерении яркостной температуры дугообразную нить лампы через оптическое приспособление наводят на поверхность излучатели и добиваются уравнения яркостей обоих источников путем изменения реостатом силы тока, питающего лампу.

Пирометр суммарного излучения типа РАПИР предназначен для стационарных измерении радиационной температуры в диапазоне 400— 2500°С. (О нем больше написано в выше в этом же документе!)

Закон Стефана-Больцмана, описывающий зависимость энергии теплового излучения от температуры, записывается так: E = σT⁴где Т — температура (в кельвинах), а σ — постоянная Больцмана. На этом законе работают радиационные пирометры типа РаПир

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТЕРМОПАРЫ

Согласно правилу Зеебека, если проводник подвергается воздействию, его сопротивление и напряжение изменяется — это называется термоэлектрический эффект или эффект Зеебека. Любая попытка измерить это напряжение обязательно включает подключение другого проводника к «горячему» концу термопары. Этот дополнительный гибкий провод, потом также может стать градиентом температуры, а также разработать собственное напряжение, которое будет противостоять текущему. Величина этой разности напрямую зависит от металла, который используется при работе. Использование разнородных сплавов для замыкания цепи создает новую цепь, в которой два конца могут генерировать различные напряжения, в результате чего образуется небольшое различие в напряжении, доступные для измерения. Это различие увеличивается с ростом температуры и составляет от 1 до 70 микровольт на градус Цельсия (мкВ / ° C) для стандартных сочетаний металлов.

Напряжение не генерируется на стыке двух металлов термопары, а вдоль этой части длины двух разнородных металлов, подверженного градиента температуры. Поскольку обе длины разнородных металлов испытывают один и тот же температурный градиент, конечный результат является результатом измерения разности температур между термопарой и спаем. Пока контакт находится в постоянной температуре, это не имеет значения, каким образом узел изготовлен (это может быть пайка, точечная сварка, обжим и т.д.), однако это имеет решающее значение для точности. Если соединение выполнено недостаточно качественно, то получится более серьезная погрешность, чем градус. Особенно в высокой точности нуждается мультиметр с термопарой, разнообразные производственные датчики, контроллеры высоких температур для газовой печи и т.д.

Пирометр работающий по закону Планка.

Формула Планка (1900 г.). Квантовая гипотеза, выдвинутая Планком, тела испускают свет дискретно (прерывисто) в виде определенных порций, величина такой порции называется квантом энергии

где h-постоянная Планка, равная 6,62*10^-34 Дж*с. Исходя из квантовых представлений о природе излучения, Планк получил формулу для спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела

где к — постоянная Больцмана, равная 1,38*10^-23 Дж/К; с - скорость света (3*10⁸ м/с).

Формула Планка хорошо согласуется с экспериментальными данными и содержит в себе частные законы теплового излучения

Законы теплового излучения используются для измерения температуры раскаленных и самосветящихся тел, например, звезд. Методы измерения высоких температур, использующие зависимость, спектральной плотности энергетической светимости или интегральной энергетической светимости тел от температуры, называются оптической пирометрией

Приборы для измерения температуры нагретых тел по интенсивности их теплового излучения в оптическом диапазоне называются пирометрами.

В зависимости от того, какой закон теплового излучения используется при измерении температуры тел, различают радиационную, цветовую и яркостную температуры

Оптический пирометр ОППИР - 017. Пирометр частичного излучения (монохроматического типа) с исчезающей нитью переменного накала позволяет измерить температуру тел, нагретых выше температуры начала видимого свечения по их спектральной (монохроматической) яркости, наблюдаемой в лучах определенного цвета, (узкого диапазона длин волн) оцениваемой по значению приводимой с нею в фотометрическое равновесие эталонной регулируемой яркости нити электрической лампы накаливания.

Оптический пирометр показывает действительную температуру только тогда, когда излучение накаленного тела, температура которого подлежит измерению, достаточно близка к излучению абсолютно черного тела. При остальных условиях пирометр измеряет температуру меньшую действительной, т.е. яркостную температуру. Шкала прибора градуируется в градусах яркостной температуры накаленного тела.

Принцип действия: по мере возрастания температуры любого накаленного тела, яркость его свечения увеличивается, а цвет изменяется. Это означает, что с изменением температуры изменяется процентное соотношение лучей различных длин волн, испускаемых накаленным телом и определяющих цвет излучения.

Если сравнивать различные удельные мощности излучения всегда в одних и тех же монохроматических (т.е. одноцветных) лучах, то эти мощности будут зависеть от температуры накаливания тел.

Зависимость между удельной мощностью излучения, (т.е. мощностью, излучаемой единицей поверхности тела в единицу времени), длиной волны излучения (т.е. цветом излучения) и температурой излучателя дается законом Планка.

Между тем, закон Планка справедлив только для абсолютно черного тела, представляющего собой воображаемый идеальный излучатель, развивающий наибольшую, принципиально возможную при данной температуре мощность излучения..

Так как мощность реального тела при некоторой температуре всегда меньше мощности излучения абсолютно черного тела при той же температуре, то, оценивая температуру по монохроматической яркости, нельзя определить действительную температуру реального физического тела. Вместо нее всегда определяется относительно меньшая, так называемая ярко-стная температура, до которой надо нагреть абсолютно черное тело для того, чтобы его монохроматическая яркость была равна соответствующей фактической яркости реального физического тела. От яркостной температуры всегда можно перейти расчетным путем к действительной. Для этого нужно знать коэффициент монохроматической излучательной способности (соотношение яркостей) - соотношение монохроматических яркостей данного реального физического тела и абсолютно черного тела для выбранного цвета излучения и нужного интервала температуры (специальные таблицы)

Назначение реперных точек.

Ре́пе́рные точки— точки, на которых основывается шкала измерений.

На реперных точках построена Международная температурная шкала, их число в МПТШ-68 составляло 11, а в современной МТШ-90 (ITS-90) — 18. Реперные точки на шкале Цельсия когда-то были: температура замерзания (0°С) и кипения воды (100°С) на уровне моря. В настоящее время шкала Цельсия использует единственную реперную точку — температуру таяния льда (0°С), масштаб обеспечивается фиксированием градуса Цельсия равным градусу Кельвина (поэтому температура кипения воды при нормальном давлении составляет примерно 99,975°С)