25. Деформационные средства измерения давления

Деформационные манометры используются для измерения избыточного давления газов, жидкостей и газожидкостных смесей. Эти приборы просты по устройству, надежны в работе и позволяют осуществлять измерение давлений до 1000 МПа, автоматически записывать и передавать на расстояние полученные показания.

Деформационные манометры имеют упругий чувствительный элемент, который воспринимает действие измеряемого давления и преобразует его в механическое перемещение, передаваемое отсчетному устройству прибора, обеспечивающему демонстрацию результата измерения в единицах давления.

В качестве упругих элементов в приборах используют трубчатые пружины, согнутые по дуге окружности, либо по винтовой линии, мембраны, мембранные коробки, сильфоны (рис. 1) (1,2).

а – трубчатая одновитковая пружина; б – коробка с упругой мембраной;

в – мембранная коробка; г – сильфон; д – эластичная мембрана с

дополнительной пружиной;

Р – направление усилий; R – радиус мембраны; r – радиус трибка.

Рис. 1. Упругие элементы деформационных манометров

Жесткость пружины, сильфона, мембраны - один из важнейших параметров упругого элемента. Она характеризует его деформацию. Упругие элементы изготовляют из нержавеющей стали, бронзы, латуни, синтетических упругих материалов. Характеристики элементов из синтетических материалов, в отличие от других, не имеют гистерезиса (остаточной деформации). Гистерезис вызывается внутренним трением материала и проявляется в неоднозначности величины хода чувствительного элемента, для одних и тех же приращений давления при его увеличении и уменьшении, что является их преимуществом.

25. Методы измерения температуры

Для реализации контактных методов измерения применяются:

• термометры расширения твёрдых и жидких тел (стеклянные, жидкостные, манометрические, биметаллические и дилатометрические);

• термопреобразователи сопротивления (проводниковые и полупроводниковые);

• термоэлектрические преобразователи.

• Бесконтактные измерения температуры осуществляются пирометрами (квазимонохроматическими, спектрального отношения и полного излучения.)

Термометры расширения твёрдых и жидких тел

Принцип действия основан на зависимости объемного расширения жидкости от температуры. Отличаются высокой точностью, простотой устройства и дешевизной. Однако стеклянные термометры хрупки, как правило, неремонтнопригодны, не могут передавать показания на расстояние.

Основными элементами конструкции являются резервуар с припаянным к нему капилляром, заполненные частично термометрической жидкостью, и шкала.

Термоэлектрические преобразователи

Термометры термоэлектрические представляют собой чувствительные элементы в виде двух проводов из разнородных металлов или полупроводников со спаянными концами.

Его действие основано на появления термоЭДС в контуре, составленном из двух однородных проводников, спаи которых нагреты до различных температур. При поддержании температуры одного из спаев постоянной можно по значению термоЭДС судить о температуре другого спая. Спай, температура которого должна быть постоянной, принято называть холодным, а спай, непосредственно соприкасающийся с измеряемой средой, - горячим.

Термопреобразователи сопротивления

Принцип действия основан на свойстве проводника изменять свое электрическое сопротивление с изменением температуры.

Чувствительные элементы медных термопреобразователей представляют собой проволоку, покрытую эмалевой изоляцией, которая бифилярно намотана на каркас, либо без каркаса, помещенную в тонкостенную металлическую оболочку. Чувствительный элемент помещается в защитную арматуру.

Платиновая проволока не может быть покрыта слоем изоляции. Поэтому платиновые спирали располагают в тонких каналах керамического каркаса, заполненных керамическим порошком. Он выполняет функцию изолятора, осуществляет фиксацию положения спиралей в каналах препятствует межвитковому замыканию.