Przepływomierze elektromagnetyczne- zasada zależności między napięciem powstałym powstałym w przepływającym płynie, a jego prędkością liniową. Ciecz w przewodzie jest w stałym polu magnetycznym prostopadłym do osi rury. W rurociągu są wbudowane elektrody w płaszczyźnie prostopadłej do pola magnetycznego.
Przepływomierze cieplne: a) Kalorymetryczne- mierniki, w których bada się efekt określonej ilości ciepła oddziaływującej na strumień płynu,
b)Termoanemometry- zachodzi oddziaływanie strumienia płynu na gorący czujnik.
Anemometry- do stosunkowo małych prędkości liniowych płynów, mogą być wykorzystane przy pośredniej metodzie wyznaczania strumienia gazu. Najszersze zastosowanie mają skrzydełkowe i czaszowe
Skrzydełkowe: zasadniczy element to wiatraczek napędzany przez przepływające powietrze, z kilkoma ciężkimi płytkami pod pewnym kątem do kierunku przepływu i pracujących jako elementy nośne. Z osia wiatraka jest połączony licznik obrotów wycechowany w taki sposób że wskazuje długość strumienia powietrza jaki przepłynął przez płaszczyznę obrotu wiatraczka w czasie.
Liczniki przepływu- liczą ilość płynu przepływającego w czasie przez przewód. Dają bezpośrednią informację o ilości płynu w danym czasie (a przepływomierze- sygnał wyjściowy proporcjonalny do strumienia masy lub objętości). Różniczkując sygnał licznika otrzymuje się wielkości charakterystyczne dla przepływomierzy. Są 2 typy: a)liczniki wirnikowe- ilość płynu jest proporcjonalna do liczby obrotów wirnika.
b)liczniki komorowe- omierzają płyn porcjami za pomocą komór.
Pomiar temperatury- stanowi pozytywny lub negatywny czynnik przy wszystkich procesach technologicznych. Czynnik pozytywny- warunek określonej wartości temp. niezbędny do optymalnego przebiegu procesu tech. Czynnik negatywny- zmiany temp. spowodowane przemianami energetycznymi, co działa w sposób szkodliwy.
Formy przenoszenia ciepła(przewodzenie, konwekcja, promieniowanie), zmienność współczynników decydujących o intensywności przenoszenia, brak dobrych izolatorów utrudnia pomiar temp. Mmierzenie temp. jest trudne i bardzo ważne.
Skala temperatur- od 1968 obowiązuje Międzynarodowa Praktyczna Skala Temperatur MPST-86. Ma punkt termometryczny jest punkt potrójny H2O, 273.15 K.
Termometry szklane- od -35 do +500 C dla Hg. Dla temp. -200 stosuje się substancje organiczne(etanol, eter, pentan). Czułość można dobrać w szerokich granicach przez zastosowanie odpowiedniego stosunku bański termometrycznej do średnicy kapilary, od 0.002 do 10 C na działkę. Niedokładność określa się dla całego zakresu jako bezwzględną wartość błędu. Podstawowe źródła błędu: -niedokładność skali, -zmienność średnicy kapilary, -błędy wzorcowania(przy precyzyjnych termometrach zazwyczaj w granicach 1 działki elementarnej), –kurczenie się szkła powodujące przesunięcie się zera, -błąd wystającego słupka rtęci związanego z stopniem zanurzenia kapilary (najważniejszy).
Termometry przemysłowe- zazwyczaj długa kapilara łącząca zbiorniczek rtęci z częścią odczytową co pozwala wbudować go w urządzenie techniczne. Część ze zbiornikiem Hg może być prosta lub pod kątem(90 do 135 stopni). Zazwyczaj w osłonach i znormalizowane.
Termometry ciśnieniowe- temp. zamieniana jest w „p”. Są 3 metody określające rodzaje termometrów:
a)cieczowy- wykorzystuje objętościową rozszerzalność cieczy, ciecz napełniająca manometr i naczynie termometryczne wyparta z tego ostatniego przy wzroście temp. powoduje sprężysta deformację rurki manometrycznej i odpowiadający jej przyrost „p” wewnątrz całego termometru.
b)gazowy- o stałej objętości gazu
c)parowy- „p” określane jest przez równowagę pary nasyconej i cieczy termodynamicznej.
Termometry oporowe- zależność rezystancji metali i półprzewodników od temp. wykorzystuje się do przetwarzania temp. na sygnał elektryczny. Charakter przewodności decyduje o przebiegu funkcji R=f(t). Metalowe- duża stałością i liniowością(w przybliżeniu). Półprzewodnikowe(termistory)- duża czułość, nie linowe, gorsza stałość charakterystyki.
Oporowe czujniki metalowe- Pt, Ni, Cu. W praktyce z bardzo czystej Pt, bo jest dokładna. Dla Ni jest niemożliwe ściśle powtarzalnych charakterystyk, nawet z znikomymi zanieczyszczeniami.
Opory półprzewodnikowe- perełki, płytki, pręciki z tlenków metali( Fe, Ni, Mn), odpowiednio formowane, potem spiekane z elektrodami doprowadzającymi. Elektrody to zazwyczaj drut Pt o średnicy 50μm. Zależność oporu termistorów jest wykładnicza. Ich opór w temp. pokojowe jest od 0,5 do 1000kΩ.
Termometry termoelektryczne- najpowszechniejsze, szeroki zakres mierzonych temperatur, duża możliwośc dopasowania do lokalnych potrzeb i warunków, zawsze mierzą różnicę temperatur. W zamkniętym obwodzie z 2 metali o różnych temper. Styków wytwarza się siła elektro motoryczna, E=f(T1-T2) wynikająca z różnej pracy wyjścia, i liczby swobodnych elektronów dla metali.
Termoelementy- liniowość, powtarzalność, stałość charakterystyki, duża czułość, odporność na wpływy zewnętrzne, tanie. Najczęstsze to składy ramion: Fe-konstant(60%Cu i 40% Ni), Cu-konstant, Ni –Ch- Ni. Zakres od -200 do 400 C. W przypadku dużych temp. powinny być w atmosferze utleniającej.
W większości musza być chronione przed mechanicznymi i chemicznymi działaniami ośrodka. Osłona powinna jak najmniej zmieniać bezwładność cieplną i wpływać na statyczny błąd pomiaru. Musza być od siebie izolowane. Osłony są znormalizowane.
Pomiar „p”(określenia ogólne)- Niech na element ΔA powierzchni dowolnie poprowadzonej wpłynie działa siła parcia ΔF. Jeśli element ΔA stanowi otocznie punktu M, znajdującego się na rozpatrywanej powierzchni, to „p” w punkcie M wynosi: p=lim, ΔAà0 (ΔF /ΔA)=(dF/Da).
W przypadku, gdy siła parcia F na powierzchnię A jest równomierna p= F/A.
Jednostka główna ciśnienia to N/m2 w praktyce 1kG/cm2 inne jednostki: 1 bar= 105Pa=1, 01972 at.
mmH2O= 9.81Pa, mmHg=133Pa, atmosfera fizyczna atm=760mmHg, atmosfera techniczna at= 735mmHg.
Tr(tw)= 1mmHg.
Pa=N/m2.
Wysokość słupa cieczy można uważać dla danej wartości G za miarę „p”, do 4MN/m2 ściśliwość cieczy jest pomijalna. H[mm sł. Cieczy]=10-3*h*g*ρ.
„p” od próżni absolutnej to „p” absolutne lub bezwzględne (pa), „p” absolutne atmosferyczne to barometryczne (pb). Nad-”p” czyli manometrycznego (pn) i pod-„p” (pp) w stosunku do barometrycznego pn=pc-pb pp=pb-pc
„p” statyczne- „p” czynnika w spoczynku i przepływu ustalonego- „p” jakie wskazał by przyrząd poruszający się z prędkością strumienia w tym samym co strumień kierunku. Jeżeli przepływa z prędkością u to przyrost „p” na skutek całkowitego zahamowania ρ*u/2.
pst+pd=pc.
Przyrządy do pomiaru „p”(według zasady):
-hydrostatyczne, -hydrauliczne, - tłokowo-wagowe, -sprężyste, -elktryczne.
Podział według przeznaczenia:
a)do pomiaru „p” absolutnego(barometry, manometry „p” absolutnego)- zero oznacza próżnię,
b)do nad „p” i pod „p”(manometry, wakuometry, manowakuometry)- zero na skali to „p” atmosferyczne.
c)do różnicy ciśnień(manometry różnicowe)- maja 2 łączniki do odbioru ciśnień.
Manometry hydrostatyczne.
Zasada samoczynnie ustalającej się równowagi stałej między „p” mierzonym a hydrostatycznym słupa cieczy w naczyniu połączonym.
viktus