Смирнова Е.Е.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ *
Аннотация:
на сегодня в мире, где практически все процессы на производстве регулируются автоматическими устройствами, очень важно правильно выбирать методы и приборы для измерения различных величин. В статье приведена обзорная информация по различным устройствам для измерения температуры, давления, расхода и уровня
Ключевые слова:
измерение, расход, температура, давление, уровень
Измерение температуры Методы измерения температуры 1. Манометрические термометры. Действие манометрических термометров основано на использовании зависимости давления вещества при постоянном объеме от температуры. Манометрические термометры подразделяют на три основных разновидности [1-2]: 1.1 Жидкостные, в которых вся измерительная система (термобаллон, манометр и соединительный капилляр) заполнены жидкостью. 1.2 Конденсационные, в которых термобаллон заполнен частично жидкостью с низкой температурой кипения и частично – ее насыщенными парами, а соединительный капилляр и манометр – насыщенными парами жидкости или, чаще, специальной передаточной жидкостью. 1.3 Газовые, в которых вся измерительная система заполнена инертным газом. 2. Термоэлектрические термометры. Принцип действия основан на свойстве двух разнородных проводников создавать термоэлектродвижущую силу при нагревании места их соединения - спая. Проводниками называются термоэлектродами, а все устройство – термопарой [3]. 3. Термометры сопротивления. Действие основано на свойстве тел изменять электрическое сопротивление при изменении температуры. В металлических термометрах сопротивление с возрастанием температуры увеличивается практически линейно. В полупроводниковых термометрах сопротивления оно, наоборот, уменьшается [3]. 2.1.2 Измерение давления По принципу действия основную группу приборов для измерения можно подразделить на следующие: жидкостные; деформационные (пружинные); грузопоршневые; электрические и др. 1. К жидкостным относятся манометры, принцип действия которых основан на уравновешивании измеряемого давления или разности давлений давлением столба жидкости [4]. 2. В деформационных манометрах от измеряемого давления зависит степень деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы. 3. В грузопоршневых приборах измеряемое давление уравновешивается давлением, создаваемым массой поршня с грузоприемным устройством, и массой грузов с учетом сил жидкостного трения. 4. Электрические манометры функционируют по принципу зависимости одного из электрических параметров чувствительного элемента первичного преобразователя от давления [4]. Измерение расхода 1. Скоростной метод измерения расхода [5] Принцип действия этих приборов заключается в измерении средней скорости потока, связанной с объемным расходом вещества. 2. Измерение расхода на основе метода разности давления [5] Принцип действия расходомеров основан на изменении потенциальной энергии измеряемого вещества при протекании через искусственно суженное сечение трубопровода. 3. Измерение расхода на основе термальных явлений [5] Термальные расходомеры работают на принципе пропорциональности тепла, переносимого веществом от одной точки к другой, массовому расходу этого вещества. 4. Электромагнитный метод измерения расхода [6] Действие их основано на принципе, что при движении в трубопроводе жидкости поперек силовых линий магнитного поля в ней индуцируется э.д.с, которая пропорциональна скорости потока. 5. Измерение расхода методом постоянного перепада давления [6] Они основаны на измерении вертикального перемещения чувствительного элемента, зависящего от расхода среды и приводящего одновременно к изменению площади проходного отверстия расходомера таким образом, что разность давлений на чувствительный элемент (перепад давлений) остается практически постоянной. 6. Объемный метод измерения расхода [6] Принцип действия объемных счетчиков основан на отмеривании определенного объема проходящего через прибор вещества и суммирования результатов этих измерений. 7. Ультразвуковой метод измерения расхода [6] Ультразвуковые приборы можно применять не только в качестве преобразователя в расходомерах с генерированием естественных колебаний вещества, но и непосредственно для измерения расхода. 8. Массовый метод измерения расхода (кориолисовый) [6] Кориолисовые расходомеры — приборы, использующие эффект Кориолиса для измерения массового расхода жидкостей, газов. Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Измерение уровня 1. Поплавковые и буйковые уровнемеры. Являются самыми простейшими приборами для измерения уровня жидкости в резервуаре. В настоящее время почти все приборы данного класса имеют электрическую или пневматическую компенсацию усилия поплавка, что позволяет передавать данные об уровне жидкости на удаленный пульт оператора, а также, позволяет использовать эти приборы в системах автоматического регулирования [7]. 2. Гидростатические уровнемеры Измерение уровня гидростатическими уровнемерами основано на уравнивании давления столба жидкости в резервуаре с давлением столба жидкости, которая заполняет измерительный прибор, или реакцией пружинного механизма прибора [7]. 3. Электрические уровнемеры В электрических уровнемерах уровень жидкости преобразуется в какой-либо электрический сигнал. Электрические уровнемеры бывают ёмкостные и кондуктометрические. В ёмкостных уровнемерах чувствительным элементом служит преобразователь - конденсатор, ёмкость которого меняется пропорционально изменению уровня жидкости. Действие кондуктометрического указателя уровня жидкости основано на измерении сопротивления между электродами, помещенными в измеряемую среду [7]. 4. Вибрационные уровнемеры Обычно вибрационные датчики имеют форму камертона. Когда пластины камертона покрываются продуктом, в варианте датчика для жидкостей изменяется частота колебаний, а в варианте датчика для сыпучих материалов – амплитуда. Параметры колебаний воспринимаются приемником и подаются на усилитель [7].
Номер журнала Вестник науки №5 (26) том 5
Ссылка для цитирования:
Смирнова Е.Е. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ // Вестник науки №5 (26) том 5. С. 253 - 258. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3202 (дата обращения: 19.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+