- •2.Основные понятия в сухтп. Метрологические характеристики и гсп.
- •4. Общие положения и правила выполнения схем автоматизации
- •6.Средства измерения давления
- •7) Схема регулятора давления Назначение, устройство, классификация
- •8) Приборы для измерения температур
- •Жидкостные стеклянные термометры
- •Биметаллические и дилатометрические термометры
- •Общие сведения о термометрах сопротивления
- •9)Способы компенсации температур холодных спаев термопары
- •10) Датчики расхода
- •1. Объемные счетчики для жидкостей
- •3. Счетчики количества газов
- •10) Расходомеры
- •11) Датчики температуры
- •14)Ультразвуковые и акустические уровнемеры
- •Вопрос 15.
- •Вопрос 16.
- •Вопрос 17.
- •21) Виды переходных процессов.
- •22) Временные характеристики:
- •23) Принципиальные схемы аср.
- •24.Классификация объектов регулирования (по числу контуров, по степени использования внешней энергии).
- •25. Законы регулирования. Типы регуляторов.
- •26 Требования к качеству аср
Вопрос 16.
ВИСКОЗИМЕТРЫ ИСТЕЧЕНИЯ (КАПИЛЛЯРНЫЕ ВИСКОЗИМЕТРЫ)
На рис. 33.1 приведена принципиальная схема автоматического капиллярного вискозиметра, основанного на принципе истечения. Контролируемая жидкость с постоянным расходом прокачивается дозирующим насосом 1 через капиллярную трубку 2. Перепад давления на трубке измеряют дифманометром 3, шкала которого проградуирована в единицах вязкости. Диаметр d и длину l капиллярной трубки выбирают в зависимости от пределов измерения. Вискозиметр установлен в термостате 4. Обычно прибор снабжают комплектом капилляров с различными d и l.
Большую часть капиллярных вискозиметров используют в качестве лабораторных приборов. Их погрешность определяется в основном точностью поддержания температуры и расхода контролируемой среды. Пределы измерения от 0,001 до 10 Па*с.
ВИСКОЗИМЕТРЫ С ПАДАЮЩИМ ШАРИКОМ
Измерение вязкости методом падающего шарика основано на законе Стокса, связывающем скорость падения шарика в жидкости с ее вязкостью:
= k ( — 0)
где k — постоянный коэффициент, зависящий от единицы измерения; и 0 — плотность материала тела и жидкости; г — радиус шарика; g — ускорение свободного падения; v — скорость равномерного движения шарика.
Закон Стокса применим при ламинарном течении жидкости относительно шарика. Вискозиметр с падающим шариком весьма чувствителен к загрязнениям жидкости и наличию пузырьков газа в ней, поэтому его можно применять для измерения вязкости только однородных жидкостей.
На рис. 33.2 приведена принципиальная схема автоматического вискозиметра дискретного действия. Релейный блок 10 периодически включает насос 8. При работе насоса в мерную трубу 6, выполненную из немагнитного материала, поступает свежая проба жидкости из резервуара 1. Одновременно шарик 5 поднимается от нижней ограничительной сетки 4 до верхней сетки 7. При выключенном насосе 8 шарик падает в испытуемой жидкости. Две катушки 2 и 3, включенные по дцфференциально- трансформатной схеме, электронный усилитель 11 и вторичный прибор 9 измеряют время падения шарика между двумя фиксированными положениями. Это время пропорционально вязкости жидкости: , где k — константа прибора; — время, за которое шарик проходит расстояние l.
Пределы измерения вискозиметра можно менять в широком диапазоне, изменяя расстояние I между катушками и диаметр шарика. Вискозиметр позволяет производить измерения не только в емкостях, но и трубопроводах с применением байпаса. Вискозиметр предназначен для измерения вязкости жидкостей до 100 Па*с.
РОТАЦИОННЫЕ ВИСКОЗИМЕТРЫ
В проточном корпусе 1 автоматического промышленного вискозиметра ротационного типа (рис. 33.3) с постоянной скоростью вращается конусный диск 2. Чувствительный элемент 3, выполненный в виде вилки, охватывает часть диска и закреплен плоской пружиной 4 на опоре 5. Перемещение чувствительного элемента в вертикальном направлении под действием вязкостных сил измеряется дифференциально-трансформаторным преобразователем 6 (см. сечение А — А), собранным на двух Ш-образных сердечниках; последние размещены в герметичном корпусе 7 из немагнитной стали. Ферромагнитные сердечники 8 закреплены на чувствительном элементе и перемещаются вместе с ним. Вискозиметр снабжен датчиком температуры 9, включенным в схему автоматической термокомпенсации.
ВИБРАЦИОННЫЕ ВИСКОЗИМЕТРЫ
На рис. 33.6 дана схема вискозиметра, работающего по этому(т. е. ультразвуковых вискозиметров) принципу. В корпусе 1 датчика вискозиметра эластичной мембраной 4 укреплен чувствительный элемент 5, нижний конец которого погружен в контролируемую среду, а верхний находится в магнитном поле возбуждающей 3 и измерительной 2 катушек. Измерительная катушка подключена ко входу, а возбуждающая — к выходу электронного усилителя 6 с автоматически регулируемым коэффициентом усиления. Чувствительный элемент может колебаться вокруг центра мембраны. При включении электронного усилителя 6 в системе чувствительный элемент — измерительная катушка — электронный усилитель — возбуждающая катушка возникают гармонические колебания на частоте механического резонанса чувствительного элемента (около 400 Гц). Коэффициент усиления электронного усилителя 6 автоматически устанавливается таким, чтобы амплитуда переменного напряжения, снимаемого с измерительной катушки, была постоянна и равна опорному напряжению, подаваемому с источника 8. Мерой вязкости является амплитуда силы тока, подаваемого на возбуждающую катушку 3. Сигнал, пропорциональный этой величине, поступает на вторичный прибор 7. Для изменения диапазона необходимо изменить длину нижнего конца чувствительного элемента. Прибор градуируют, используя в качестве эталонных, жидкости с известной вязкостью.
Принцип действия ультразвуковых вискозиметров основан на использовании прямого и обратного магнитострикционного или пьезоэлектрического эффектов. Прямой магнитострикционный эффект соответствует случаю, когда линейные размеры тела, изготовленного из ферромагнитного материала, изменяются в направлении магнитного поля в зависимости от его напряженности. При обратном магнитострикционном эффекте механические напряжения в ферромагнитном материале изменяют его магнитные свойства.