Лекции (стр. 5 )

Рис. 15.5. Схема автоматического задатчика давления

увеличить усилия, развиваемые сменными грузами. Классы точности образцовых грузопоршневых манометров с измерительным мульти­пликатором 0,05—0,2 [13].

Разновидностью грузопоршневых манометров является автома­тический задатчик давления (АЗД) (рис. 15.5), состоящий из двух блоков: задатчика  давления 1 и пульта управления  IV. Задатчик давления  включает  автоматизированный  грузопоршпевой  манометр //  и  пневмогидравлическую схему ///.

Грузопоршневой манометр представляет собой поршень 9, перемещающийся в цилиндре, состоящем  из  двух  частей:  нижней 1 и верхней 6. Между нижней и верхней частями  цилиндров имеются уплотнительное кольцо 10, обеспечивающее  уплотнение поршневой системы. Для устранения сухого трения между поршнем  и цилиндрами нижний цилиндр 1 приводится во вращение пасиком 13 связан ным с роликом 12, укрепленным  на оси электродвигателя 14, Для обеспечения вращения цилиндра  предусмотрен  шарикоподшипник 11. К поршню 9 крепится ступенчатая втулка 7, имеющая лепестки которые входят в пазы корпуса 8. Грузы 5 устанавливаются на ступеньках корпуса 8. При перемещении поршня вверх грузы со сту­пенек корпуса 8 нанизываются на ступеньки лепестков втулки 7. В результате давление, создаваемое поршнем  на  свободную поверхность жидкости, возрастает соответственно увеличению массы грузов на втулке. Для обеспечения дискретного перемещения поршня предусмотрен индикатор 3, прикрепленный к втулке 7, имеющий горизонтальные прорези, и перемещающийся между фотодиодом 2 и источником видимого света 4. Мри определенных положениях ин­дикатора на фотодиод попадает световой пучок, который преобразуется в электрический сигнал, подаваемый на пульт управле­ния IV.

Преобразование гидравлического  давления,  создаваемого грузопоршневым манометром //, в давление сжатого воздуха осуществляется  пневмогидравлической  схемой,  включающей  раздели­тельный бачок 18,  пневмоповторитель  20, систему  управляемых клапанов 28—31 и систему регулируемых дросселей 23—27. Конструкция Пачка такова, что уровень рабочей  жидкости  в нем  выше нижнего края цилиндра 1. Это исключает возможность попадания воздуха под поршень. Рабочая жидкость заливается  в бачок через воронку 16 с запорным винтом 15, а сливается с помощью запорно­го винта 19. Жидкость, появляющаяся  в результате  утечки  через зазоры между поршнем и цилиндром, через канал в стенке цилинд­ра и полиэтиленовую трубку стекает в воронку 16. Воздух в верх­нюю часть бачка и к поверяемому прибору 32 (при необходимости можно поверять сразу два прибора)  поступает от сети пневмопитания через клапан 29 или 28  (при повышенной  скорости повер­ки). Сброс воздуха в атмосферу при обратном ходе задатчика осу­ществляется через клапан 31 или  30 (при  повышенной  скорости поверки). Скорость нарастания  и сброса  давления  регулируется дросселями 24—27. Для ускорения сброса  при  задании  нижних ступеней давления параллельно дросселю 24 и клапану 31 установ­лен дроссель 23, который сбрасывает воздух в атмосферу через пов­ториПружина повторителя отрегулирована так, что мемб­рана 21 открывает сопло 22 при давлении около 50 кПа, когда ста­новится заметной затяжка времени  задания  очередного значения давления при обратном ходе задатчика.

На пульте управления IV расположены органы управления АЗД и  логическая схема, в которую включены клапаны 28-31 и фотодиод 2. АЗД позволяет  работать  в ручном, полуавтоматическом автоматическом  режимах.  Класс точности АЗД с  верхним  пределом измерений 0,1; 0,16; 0,25 МПа  составляет 0,05. Дискретность давления для АЗД с верхним пределом  измерений 0,1 и 0,16 МПа составляет  10 кПа, а с верхним пределом 0,25 МПа  -  20 кПа

3. Образцовые деформационные манометры и вакуумметры. Принцип действия этих  приборов  аналогичен  рабочим  манометрам  и вакуумметрам, рассмотренным в § 4.4. 

Отличительным  элементом конструкций образцовых приборов является корректор нуля и ар­ретир.

Шкала приборов круговая, имеет  100 или 250 условных еде ниц. Основной особенностью образцового прибора  является  мате риал, из которого  выполнен  упругий  чувствительный  элемент, а так же отношение предела измерений  к  пределу  пропорциональности трубчатой пружины. Это отношение  для образцовых  приборов лежит в пределах от 3 до 4, в то время как для рабочих приборов оно равно 1,5- -2,0.

При проведении измерений образцовым деформационным прибором необходимо руководствоваться данными градуировочной таблицы, указанной в паспорте прибора. Для уменьше­ния погрешности прибора, вызванной отклонением температуры окружающей среды от 20°С, рекомендуется к показаниям прибора вводить температурную поправку. Верхние пределы измерений об­разцовых манометров избыточного давления ограничены значения­ми 0,1—60 МПа. Диапазон измерений образцовых вакуумметров —0,1—0 МПа. Классы точности образцовых деформационных при­боров 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0.

Контрольные вопросы:

Что такое метрологическое обеспечение средств измерений давления? Расскажите о грузопоршневых средствах измерений давления. Расскажите о деформационных манометрах и вакуумметрах.

Лекция №5

Тема: «Методы анализа, основанные на различных принципах измерений».

План лекции:

Методы анализа Метрологическое обеспечение средств измерений Уровнемерная образцовая установка с имитацией изменения уровня жидкости

1. Методы анализа делятся на химические, физические и физи­ко-химические. Отнесение метода к той или другой группе зависит от того, в какой мере определение химического состава системы данным методом основано на использовании химических реакций, физических процессов или физико-химических свойств вещества.

Химические методы основаны на использовании химических реакций для определения состава системы. Так, используя реак­цию, характерную для определяемого иона с образованием ок­рашенного комплекса, осадка, малодиссоциированного соеди­нения, можно провести качественный и количественный хими­ческий анализ.

Физическими методами определяется свойство, непосредственно зависящее от природы атомов и их концентрации в системе, на­пример интенсивность радиоактивного излучения.

Физико-химические методы основаны на зависимости физи­ческого свойства от химического состава анализируемой среды.

Физические и физико-химические методы объединяются общим названием инструментальные методы анализа, так как для их прове­дения обычно требуются специальные приборы и инструменты.

Методика проведения физико-химических методов в основном одинакова и сводится к следующему:

в зависимости от анализируемой системы выбирается необхо­димый метод анализа;

готовится ряд стандартных растворов (серий);

измеряются физические свойства растворов на соответствую­щем приборе;

по полученным данным строится градуировочный график в ко­ординатах состав—свойство;

измеряется физическое свойство анализируемого образца и по графику определяется его состав.

Можно выделить три основные группы физико-химических методов: оптические, электрохимические, хроматографические.

В основе оптических методов анализа лежит связь между опти­ческими свойствами системы и ее составом. В эту группу входят следующие методы: колориметрический, нефелометрический, турбидиметрический, люминесцентный, поляриметрический и реф­рактометрический.

Электрохимические методы анализа основываются на взаимосвязи электрохимических свойств системы с ее составом. К этой группе относятся следующие методы: кондуктометрический (низкочастотный и высокочастотный), потенциометрический, элект­рогравиметрический, кулонометрический и полярографический.

Хроматографические методы анализа позволяют определить глу­бину адсорбции различных по составу и строению веществ.

2.Метрологическое обеспечение средств измерений

Метрологическое обеспечение средств измерений расхода

Воспроизведение единиц расхода газов и жидкостей осуществляет­ся группой государственных эталонов, в основу работы которых по­ложено измерение объема или массы газа (жидкости) за опреде­ленный промежуток времени

Передача размера единицы от эталонов  к рабочим  средствам измерении объемного  или массового  расходов  газа  (жидкости) осуществляется образцовыми средствами измерений, в состав ко­торых входят расходомерные установки и образцовые расходоме­ры.

Рис. 15.10. Схема динамической расходомер­ной установки

Поверку средств измерений расхода осуществляют поэлемент­ным методом  или  методом непосредственного сличения. Поэлементный метод при­меняют при поверке  расхо­домеров  переменного  пере­пада давления.  В соответствии с этим методом  сужаю­щее устройство и дифманометр поверяют отдельно.

Метод  непосредственно­го сличения применяют при поверке ротаметров,  счетчи­ков газов и счетчиков  жид­костей. 

В процессе поверки осуществляют  сличение  по­казаний  поверяемых расхо­домеров с показаниями образцовой расходомерной установки или образцовых расходомеров.  Широкое  распространение  получили расходомерные установки.

На рис. 15.10 приведена схема динамической расходомерной установки. Рабочая жидкость насосом 1 закачивается в напорный