ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.07.2025
Просмотров: 445
Скачиваний: 0
3 6 7
5
1
Рисунок.4.3 — Схема грузопоршневого манометра
Вертикальный поршень 3 пригнан к цилиндру 5 так, что зазор между ними не превышает нескольких микрометров, что исключает необходимость применения уплотнительных устройств. Пренебрегая силами трения, можно записать условие равновесия (фиксируется по индикатору подъема поршня с грузами):
mg = Pизб F |
(4.1) |
где m — масса поршня с площадкой и грузами, g — ускорение свободного падения,
Ризб — избыточное давление в гидравлической системе грузопоршневого манометра,
F — эффективная площадь поршня.
Создавая таким образом в гидравлической системе грузопоршневого манометра требуемое давление, определяемое массой установленных на поршень грузов, можно осуществить поверку других приборов для измерения давления (6 и 7). Грузопоршневой манометр может быть использован и в качестве устройства для создания избыточного давления при проверке одного манометра другим. В этом случае колонка с поршнем отключается от гидравлической системы грузопоршневого манометра запорным устройством.
26
4.2 Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд (рисунок.4.4) для проверки работоспособности приборов, измеряющих давление, собран на базе грузопоршневого манометра МТ-60.
К гидравлической системе грузопоршневого манометра через запорные вентили подключены: образцовый пружинный манометр МО-11202 (класс точности 0,6), технический пружинный манометр МТП-160 (класс точности 1,5), преобразователь давления типа МЭД (класс точности 1, выходной сигнал 0…10 мГн). Выход манометра МЭД подключен ко входу вторичного измерительного прибора с дифференциально-трансформаторной схемой типа КСД 2-003 (класс точности 1).
1 — грузопоршневой манометр МТ-60, 2 —образцовый манометр МО 11202, 3 —технический манометр МТП-160, 4 — преобразователь давления МЭД, 5 — вторичный прибор КСД 2-003
Рисунок 4.4 — Схема лабораторного стенда
4.3 Задание к выполнению работы
1)Ознакомиться с лабораторным стендом и установленными на нем приборами.
2)Проверить работоспособность технического манометра МТП-160 по образцовому манометру МО 11202.
27
3) Проверить работоспособность комплекта МЭД и КСД 2-003 по образцовому манометру МО 11202.
4.4 Методика выполнения работы
Работоспособность технического манометра МТП-160, комплекта МЭД и КСД 2-003 проверяются по образцовому манометру МО 11202.
Создавая ручным прессом давление, при котором стрелка проверяемого манометра устанавливается на нужную отметку шкалы, отсчитываем действительное значение давления в гидравлической системе по шкале контрольного прибора — МО11202. Результаты испытаний заносят в протокол (таб-
лица 4.1).
Протокол испытаний манометра
Проверяемый прибор: тип_________
пределы измерений_________ класс точности_________
Контрольный прибор: тип_________
пределы измерений_________ класс точности_________
Таблица 4.1
|
- |
Показания кон- |
Погрешности прибора |
|||||||||||||
|
Показанияпроверяемого ма нометра |
|||||||||||||||
трольного при- |
прямой |
ход |
обратный |
ход |
прямой |
ход |
обратный |
ход |
Приведеннаявариация |
% |
|||||
|
прямой |
ход |
обратный |
ход |
||||||||||||
бора |
|||||||||||||||
абсолютная |
приведенная |
||||||||||||||
При заполнении протоколов испытаний показания проверяемых и контрольных манометров должны быть выражены в кПа.
Для каждого испытанного прибора рассчитываются абсолютные и приведенные погрешности, вариация и делается вывод о пригодности прибора к работе.
28
4.5 Порядок проведения работы
Перед работой необходимо заполнить ручной пресс грузопоршневого манометра маслом. Для этого откройте вентиль масляного бачка и вращайте маховик пресса против часовой стрелки до упора. После заполнения прессовой части маслом закройте вентиль масляного бачка. При проведении испытаний должны быть открыты вентили, связывающие контрольный и проверяемый манометры с гидравлической системой грузопоршневого манометра. Проверяют все оцифрованные отметки шкалы прибора при прямом и обратном ходе: сначала при нарастании давления в системе, затем, после выдержки проверяемого прибора на предельном давлении в течение 2-х минут, в обратном порядке.
В случае, если одного хода поршня ручного пресса недостаточно для создания требуемого давления, следует закрыть вентили подключенных в данный момент к гидравлической системе манометров, открыть вентиль масляного бачка, заполнить пресс маслом, вращая маховик часовой стрелки, закрыть вентиль масляного бачка и, открыв вентили контрольного и проверяемого манометров, продолжить испытания последнего.
4.6 Требования к отчету
Отчет по данной работе должен содержать:
1)цель работы;
2)схему лабораторного стенда;
3)методику проверки работоспособности манометров;
4)протоколы испытаний манометров;
5)выводы.
4.7 Контрольные вопросы
1)В чем состоит принцип действия пружинных манометров?
2)Каково назначение, устройство и принцип действия грузопоршневого манометра?
3)Что называется классом точности манометра?
4)В чем состоит принцип электросиловой компенсации?
5)С какой целью производится периодическая проверка приборов для измерения давления? В чем она состоит?
6)Каково устройство и область применения электроконтактных мано-
метров?
7)Почему проверка манометров производится при прямом и обратном
ходе?
8)Для каких целей применяются вторичные приборы электрической ветви ГСП?
29
5 Лабораторная работа №5 «Изучение и проверка работоспособности приборов измерения уровня»
Цель работы: Изучение конструкций и принципов действия гидростатических уровнемеров, емкостного сигнализатора уровня, а также приобретение навыков по проверке работоспособности приборов для измерения уровня.
5.1 Общие сведения
Практически во всех технологических процессах пищевой промышленности возникает необходимость измерять уровень жидких или сыпучих материалов, а также сигнализировать о достижении или максимального, или минимального значения для предупреждения от переливов и пересыпаний, или снижения уровня ниже допустимых пределов.
Гидростатические уровнемеры основаны на измерении давления столба жидкости или выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость. В пищевой промышленности нашли широкое применение буйковые и пьезометрические (барботажные) гидростатические уровнемеры, а также уровнемеры-манометры.
Пьезометрический уровнемер (рисунок 5.1) состоит из опускаемой в резервуар трубки 1, через которую продувается с малой скоростью воздух, подаваемый компрессором через вентиль 2 и стеклянный сосуд 3. Сосуд 3 служит для визуального контроля подачи воздуха, манометр 4 — для измерения давления воздуха в трубке, следовательно, и статического напора жидкости, пропорционального высоте столба жидкости Н над выходным отверстием трубки:
P g H, |
(5.1) |
где — плотность жидкости,
g — ускорение свободного падения.
Подобные приборы могут с успехом применяться для измерения уровня агрессивных, загрязненных и кристаллизирующихся жидкостей при постоянной плотности жидкости.
К гидростатическим приборам относятся уровнемеры, основанные на измерении давления, которое создается столбом жидкости; это давление, определяемое согласно формуле (5.1), измеряется с помощью манометров (рисунок 5.2).
30
Рисунок 5.2 — Структурная схема пьезометрического уровнемера
Рисунок 5.2 — Схема уровнемера-манометра
Буйковый уровнемер (рисунок 5.3) состоит из чувствительного элемента — буйка 1, подвешенного на рычаге 2 измерительного блока 3. Буек погружается в жидкость, уровень который измеряется. Начальная масса буйка (в воздухе) уравновешивается грузом 4, расположенном на плече уравновешивающего рычага 5.
На буек действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной погруженной частью буйка:
F |
d |
2 |
H g, |
(5.2) |
4 |
||||
где d — диаметр буйка, |
||||
Н — высота погруженной части буйка,
— плотность жидкости,
g — ускорение свободного падения. 31
Рисунок 5.3 — Структурная схема буйкового уровнемера
Таким образом, выталкивающая сила при цилиндрической форме буйка и постоянной плотности жидкости прямо пропорциональна высоте погружения буйка в жидкость, т. е. ее уровню в резервуаре Н. Величина выталкивающей силы измеряется и уравновешивается измерительным блоком 3, принцип действия которого основан на электросиловой или пневмосиловой компенсации измеряемого усилия. Результатом измерения является унифицированный электрический (20 — 100 кПа) сигнал, пропорциональный уровню жидкости в резервуаре. Емкостные сигнализаторы уровня основаны на принципе измерения электрической емкости системы «Электроды датчика — контролируемая среда». Датчик имеет такую же конструкцию, как и в емкостном уровнемере. При погружении его в контролируемую среду происходит срабатывание емкостного реле измерительного блока. Сигнализатор обеспечивает световую сигнализацию и выдачу сигнала на исполнительные механизмы (например, включает и отключает насос).
5.2 Описание лабораторного стенда
Схема лабораторного стенда представлена на рисунке 5.4. Насосом 1 вода из бака 2 подается в напорный бак 3, снабженный водомерным стеклом 4. В напорном баке размещены датчики емкостного сигнализатора уровня 5 (ЭСУ-4), контролирующие нижний и верхний уровни. Кроме сигнализации, ЭСУ-4 управляет работой насоса 1, включая его при достижении нижнего и выключая при достижении верхнего уровня. Подача воды из напорного бака 3 в стеклянные резервуары осуществляется с помощью вентиля 6. При этом вентиль 7 должен быть закрыт.
В левом резервуаре 9 размещается микропроцессорный датчик давления 10 — СЕНСОР-ДИ-101 (пределы измерения 0 — 16 кПа, класс точности 0,5), сигнал от которого поступает в измерительный прибор с цифровой индикацией МТ-2.
32