Файл: Методические указания по выполнению курсового проекта по профессиональному модулю.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 268
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВЫХ РАБОТ
1.1 Порядок оформления пояснительной записки
Структура пояснительной записки
2.1. Классификация методов и средств измерения
Понятие о температуре и температурных шкалах
Измерение давления, разрежения и разности давлений
Измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов.
Приборы для измерения расхода жидкости, газа, пара и тепла. Классификация расходомеров
а) –
трубчатые пружины; б) – сильфоны; в, г) – плоские и гофрированные мембраны; д)
– мембранные коробки; е) – вялые мембраны с жестким центром.
Пружинные показывающие манометры (рис. 2.6) выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см2) до 103 МПа (104 кгс/см2) в соответствии со стандартным рядом. Пружин- ные вакуумметры имеют диапазон измерения - 0,1...0 МПа, а мано- вакуумметры при нижнем пределе измерения - 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа.
Образцовые показывающие пружинные манометры имеют класс точности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1.
Простейший трубчатый манометр (рис. 2.7) имеет полую, изогнутую по дуге трубку, один конец которой присоединён к объёму, где измеряется давление, второй, запаянный конец — к рычагу передаточного механизма. При изменении давления трубка деформируется, перемещение её конца через передаточный механизм сообщается стрелке, которая показывает давление по шкале.
Рис. 2.6. Пружинный показывающий механический манометр: 1 - одновитковая трубчатая пружина; 2 – держатель; 3
Пределы измерений деформационных манометров охваты- вают широкий диапазон давлений — от 10 Н/м2 до 1000 Н/м2 (1— 108 мм вод. ст.).
К достоинствам данных приборов можно отнести:
Группа третья – грузопоршневые (измеряемое и воспроизводимое давление уравновешивается давлением, которое создается массой поршня и грузов).
Наиболее распространены грузопоршневые манометры с простым неуплотнённым поршнем (рис. 2.8).
Пространство под поршнем заполнено маслом, которое под давлением поступает в зазор между поршнем и цилиндром, что обеспечивает смазку трущихся поверхностей. Вращение поршня относительно цилиндра предотвращает появление контактного трения. Давление определяется весом грузов, уравновешивающих его, и площадью сечения поршня. Изменяя вес грузов и площадь сечения поршня, можно в широком диапазоне менять пределы измерений, при этом погрешности наиболее точных эталонных манометров не более 0,002—0,005 %.
Рис. 2.8. Грузопоршневой манометр МП-60 с простым неуплотнённым поршнем: 1
Кроме цилиндрических поршней, применяют сферические и конические поршни. В так называемых колокольных манометрах роль поршня выполняет колокол, а в манометрах типа «кольцевых весов» — плоская перегородка внутри полого кольца.
Поршневые манометры применяют для градуировки и по- верки манометров других типов, при точных измерениях и контроле давления с выходом показаний на цифровой счётчик или с переда- чей их на расстояние.
Основное преимущество поршневых манометров перед жид- костными заключается в возможности измерения ими больших давлений при сохранении высокой точности. Верхний предел измерения поршневых манометров составляет около 3,5 Гн/м2 (3,5·108 мм вод. ст.), при этом высота измерительной установки не превышает 2,5 м (для измерения такого давления ртутным манометром потребовалось бы довести его высоту до 26,5 км).
Группа четвертая – электрические (действие прибора основано на изменении электрических свойств некоторых материалов при давлении). Электрические приборы используются главным об- разом для специальных целей, например при измерениях сверхвысо- ких давлений, глубокого вакуума или давлений, пульсирующих с высокой частотой.
Области применения манометров различных типов показаны на рис. 2.9.
Виды уровнемеров
Уровнемеры – это специальные устройства, которые используются для определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья в определенных резервуарах, в которых они хранятся, или в рабочей среде. Их называют датчиками (сигнализаторами) или же преобразователями уровня. Однако, в отличие от сигнализатора уровня, который меряет только граничные отметки, уровнемеры применяют для измерения общих градаций полного уровня.
На сегодняшний день существует огромное множество уровнемеров с различными функциями и для различных материалов, уровень которых необходимо измерять и контролировать.
Визуальные – являются наиболее простым видом измерите- лей уровня (рис. 2.10). Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов (аппарат и трубка), а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.
Рис. 2.9. Области применения манометров различных типов.
Рис. 2.10. Визуальный уровнемер: 1- аппарат; 2 – запорные вентили; 3– указательное стекло (трубка); Н – высота жидкости в трубке, соответствующая ее уровню в аппарате.
Рис. 2.11. Поплавковые уровнемеры: а – с плавающим поплавком (1- поплавок; 2 –
гибкий трос; 3 – уравновешивающий груз; 4 – шкала); б – с тонущим поплавком (1
– буек; 2 – рычаг; 3 – штанга; 4 – противовес; 5 – вал; 6 – трубка; 7 – донышко.
Механические уровнемеры – отсчет уровня происходит:
Поплавковые уровнемеры применяют, в основном, при не- большом давлении - до 6,0 МПа и температуре измеряемой жидкости до 300 оС. Область измеряемых значений уровня 0,025-20,0 м. Погрешность измерений составляет 1-2 мм.
Буйковые уровнемеры могут работать при значительных давлениях - до 10 МПа. Они в основном применяются для дистанционного измерения уровня жидкости и имеют на выходе унифицирванный электрический или пневматический сигнал. Буйковые уровнемеры могут применяться для измерения уровня жидкости с плотностями от 600 до 2500 кг/м3 при ее температуре от -40 до +400 °С. Класс точности буйковых уровнемеров 1,0 и 1,5.
Гидростатические уровнемеры – принцип измерения основан на измерении гидростатического давления, создаваемого контролируемой жидкостью. Существует большое число разновидностей гидростатических уровнемеров, которые можно разделить на два основных типа: дифманометрические и пневмометрические уровнемеры. Гидростатические уровнемеры применяют для измерения уровня от 0,025 до 6,3 м при температуре контролируемой среды до 600 °С и области изменения давления до 25 МПа. Пределы основной погрешности 1-1,5%.
Пневмометрические уровнемеры применяются для измерения уровня агрессивных жидкостей, в которых гидростатическое давление столба жидкости уравновешивается давлением воздуха или инертного газа, измеряемого дифманометром.
Существенным преимуществом пневмометрических уровнемеров является независимость их показаний от температуры соединений.
Электрические уровнемеры промышленной специализации делятся на емкостные (рис. 2.12, а) и омические (рис. 2.12, б). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы.
Акустические уровнемеры – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности раздела газ – контролируемая среда. Разновидностью акустических уровнемеров являются ультразвуковые уровнемеры. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.
Радарные уровнемеры (наиболее современные) – принцип действия основан на измерении времени переотражения от поверхности раздела газ – контролируемая среда
высокочастотных радиоволн.
Последний тип уровнемера позволяет производить измерение уровня, как жидкостей, так и сыпучих тел. При этом его можно использовать и при измерении уровня агрессивных сред, например кислот, расплавленной серы, аммиака и т.д.
Рис. 2.12. Электрические уровнемеры: а – емкостной (1 – сосуд, 2 – электрод, 3 – электронный блок, 4 – реле); б – омический или кондуктометрический (1 – электромагнитное реле, 2 – эектрод).
трубчатые пружины; б) – сильфоны; в, г) – плоские и гофрированные мембраны; д)
– мембранные коробки; е) – вялые мембраны с жестким центром.
Пружинные показывающие манометры (рис. 2.6) выпускаются с верхним пределом измерения от 0,1 МПа (1 кгс/см2) до 103 МПа (104 кгс/см2) в соответствии со стандартным рядом. Пружин- ные вакуумметры имеют диапазон измерения - 0,1...0 МПа, а мано- вакуумметры при нижнем пределе измерения - 0,1 МПа имеют верхний предел измерения по избыточному давлению от 0,1 до 2,4 МПа.
Образцовые показывающие пружинные манометры имеют класс точности 0,15; 0,25 и 0,4; рабочие 1,5; 2,5; 4, рабочие повышенной точности 0,6 и 1.
Простейший трубчатый манометр (рис. 2.7) имеет полую, изогнутую по дуге трубку, один конец которой присоединён к объёму, где измеряется давление, второй, запаянный конец — к рычагу передаточного механизма. При изменении давления трубка деформируется, перемещение её конца через передаточный механизм сообщается стрелке, которая показывает давление по шкале.
Рис. 2.6. Пружинный показывающий механический манометр: 1 - одновитковая трубчатая пружина; 2 – держатель; 3
-
пробка; 4 - поводок; 5 – зубчатый сек- тор; 6 – шестерня; 7 – стрелка.-
Рис. 2.7 . Трубчатый манометр ММ-40: 1 трубка; 2 — рычаг передаточного механизма; 3 — передаточный механизм; 4 — стрелка.
-
Пределы измерений деформационных манометров охваты- вают широкий диапазон давлений — от 10 Н/м2 до 1000 Н/м2 (1— 108 мм вод. ст.).
К достоинствам данных приборов можно отнести:
-
большой диапазон измерения (от нескольких паскалей до тысячи мегапаскалей); -
простота принципа действия; -
компактность конструкции; -
удобство в эксплуатации.
Группа третья – грузопоршневые (измеряемое и воспроизводимое давление уравновешивается давлением, которое создается массой поршня и грузов).
Наиболее распространены грузопоршневые манометры с простым неуплотнённым поршнем (рис. 2.8).
Пространство под поршнем заполнено маслом, которое под давлением поступает в зазор между поршнем и цилиндром, что обеспечивает смазку трущихся поверхностей. Вращение поршня относительно цилиндра предотвращает появление контактного трения. Давление определяется весом грузов, уравновешивающих его, и площадью сечения поршня. Изменяя вес грузов и площадь сечения поршня, можно в широком диапазоне менять пределы измерений, при этом погрешности наиболее точных эталонных манометров не более 0,002—0,005 %.
Рис. 2.8. Грузопоршневой манометр МП-60 с простым неуплотнённым поршнем: 1
-
грузы; 2 — грузоприёмнаятарелка; 3 — ограничитель; 4 — воронка; 5 — поршень; 6 — цилиндр.
Кроме цилиндрических поршней, применяют сферические и конические поршни. В так называемых колокольных манометрах роль поршня выполняет колокол, а в манометрах типа «кольцевых весов» — плоская перегородка внутри полого кольца.
Поршневые манометры применяют для градуировки и по- верки манометров других типов, при точных измерениях и контроле давления с выходом показаний на цифровой счётчик или с переда- чей их на расстояние.
Основное преимущество поршневых манометров перед жид- костными заключается в возможности измерения ими больших давлений при сохранении высокой точности. Верхний предел измерения поршневых манометров составляет около 3,5 Гн/м2 (3,5·108 мм вод. ст.), при этом высота измерительной установки не превышает 2,5 м (для измерения такого давления ртутным манометром потребовалось бы довести его высоту до 26,5 км).
Группа четвертая – электрические (действие прибора основано на изменении электрических свойств некоторых материалов при давлении). Электрические приборы используются главным об- разом для специальных целей, например при измерениях сверхвысо- ких давлений, глубокого вакуума или давлений, пульсирующих с высокой частотой.
Области применения манометров различных типов показаны на рис. 2.9.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Измерение уровня жидкостей и сыпучих материалов.
Виды уровнемеров
Уровнемеры – это специальные устройства, которые используются для определения уровня жидкостей, порошков и других материалов или сырья в определенных резервуарах, в которых они хранятся, или в рабочей среде. Их называют датчиками (сигнализаторами) или же преобразователями уровня. Однако, в отличие от сигнализатора уровня, который меряет только граничные отметки, уровнемеры применяют для измерения общих градаций полного уровня.
На сегодняшний день существует огромное множество уровнемеров с различными функциями и для различных материалов, уровень которых необходимо измерять и контролировать.
Визуальные – являются наиболее простым видом измерите- лей уровня (рис. 2.10). Их работа основана на принципе сообщающихся сосудов (аппарат и трубка), а за уровнем жидкости следят напрямую через водомерное стекло.
Рис. 2.9. Области применения манометров различных типов.
Рис. 2.10. Визуальный уровнемер: 1- аппарат; 2 – запорные вентили; 3– указательное стекло (трубка); Н – высота жидкости в трубке, соответствующая ее уровню в аппарате.
Рис. 2.11. Поплавковые уровнемеры: а – с плавающим поплавком (1- поплавок; 2 –
гибкий трос; 3 – уравновешивающий груз; 4 – шкала); б – с тонущим поплавком (1
– буек; 2 – рычаг; 3 – штанга; 4 – противовес; 5 – вал; 6 – трубка; 7 – донышко.
Механические уровнемеры – отсчет уровня происходит:
-
либо по оценке положения предмета на поверхности жидкости относительно двух точек измерений (поплавковые уровнемеры), рис. 2.11, а; -
либо по оценке уровня жидкости, вытесненной при погружении предмета (закон Архимеда – FA= ρgV, где ρ – плотность жидкости (газа), g– ускорение свободного падения, а V– объём погружённого тела (буйковые уровнемеры), рис 2.11, б.
Поплавковые уровнемеры применяют, в основном, при не- большом давлении - до 6,0 МПа и температуре измеряемой жидкости до 300 оС. Область измеряемых значений уровня 0,025-20,0 м. Погрешность измерений составляет 1-2 мм.
Буйковые уровнемеры могут работать при значительных давлениях - до 10 МПа. Они в основном применяются для дистанционного измерения уровня жидкости и имеют на выходе унифицирванный электрический или пневматический сигнал. Буйковые уровнемеры могут применяться для измерения уровня жидкости с плотностями от 600 до 2500 кг/м3 при ее температуре от -40 до +400 °С. Класс точности буйковых уровнемеров 1,0 и 1,5.
Гидростатические уровнемеры – принцип измерения основан на измерении гидростатического давления, создаваемого контролируемой жидкостью. Существует большое число разновидностей гидростатических уровнемеров, которые можно разделить на два основных типа: дифманометрические и пневмометрические уровнемеры. Гидростатические уровнемеры применяют для измерения уровня от 0,025 до 6,3 м при температуре контролируемой среды до 600 °С и области изменения давления до 25 МПа. Пределы основной погрешности 1-1,5%.
Пневмометрические уровнемеры применяются для измерения уровня агрессивных жидкостей, в которых гидростатическое давление столба жидкости уравновешивается давлением воздуха или инертного газа, измеряемого дифманометром.
Существенным преимуществом пневмометрических уровнемеров является независимость их показаний от температуры соединений.
Электрические уровнемеры промышленной специализации делятся на емкостные (рис. 2.12, а) и омические (рис. 2.12, б). В них измеряемые значения уровня жидкости преобразуются в соответствующие электрические сигналы.
Акустические уровнемеры – принцип действия основан на измерении времени отражения звуковых колебаний от поверхности раздела газ – контролируемая среда. Разновидностью акустических уровнемеров являются ультразвуковые уровнемеры. Эти приборы позволяют измерять уровень без контакта с контролируемой средой в труднодоступных местах.
Радарные уровнемеры (наиболее современные) – принцип действия основан на измерении времени переотражения от поверхности раздела газ – контролируемая среда
высокочастотных радиоволн.
Последний тип уровнемера позволяет производить измерение уровня, как жидкостей, так и сыпучих тел. При этом его можно использовать и при измерении уровня агрессивных сред, например кислот, расплавленной серы, аммиака и т.д.
Рис. 2.12. Электрические уровнемеры: а – емкостной (1 – сосуд, 2 – электрод, 3 – электронный блок, 4 – реле); б – омический или кондуктометрический (1 – электромагнитное реле, 2 – эектрод).
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11