Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Рецензент: пименова антонина ивановна - преподаватель уральского

Стр 1 из 10Следующая ⇒

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта

по дисциплине Измерительная техника

по теме: «Расчетная часть курсового проекта

по специальности 220302 Автоматизация технологических процессов на ТЭС

Часть 3

Заречный 2008

Разуева Н.А.

Методические указания к выполнению курсового проекта по специальности 220302 Автоматизация технологических процессов на тепловых электрических станциях, по дисциплине «Измерительная техника», по теме «Расчетная часть курсового проекта»: Учеб.-метод. пособие / Урал.техн.кол-ж.– Заречный, 2008 – 35 с.

В методических указаниях излагаются основные рекомендации к содержанию и оформлению раздела «Расчетная часть» курсового проекта по дисциплине «Измерительная техника». Рекомендуется для студентов специальности 220302 Автоматизация технологических процессов на тепловых электростанциях при выполнении курсового и дипломного проекта.

Составитель: Разуева Наталья Александровна - преподаватель Уральского

технологического колледжа

Рецензент: Пименова Антонина Ивановна - преподаватель Уральского

технологического колледжа.

© Уральский технологический колледж, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………4

1 Методические указания по расчету погрешности измерения температуры термопреобразователем…………………………………………………………5

2 Методика расчета защитных чехлов термопреобразоватлей на прочность и вибрацию………………………………………………………………………. 12

3 Методически рекомендации по расчету трубчатых пружинных

манометров…………………………………………………………………...17

4 Расчет шкалы дифманометров-уровнемеров или их вторичных

приборов…………………………………………………………………………25

5 Расчет градуировочной характеристики тензопреобразователей………...29

СПИСОК ИСПОЛЬЗУМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………….31

ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………...34

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ……………………………………………………………...35

ВВЕДЕНИЕ

Для лучшего усвоения теоретического материала программой дисциплины «Измерительная техника» предусмотрено выполнение курсового проекта. В специальной части пояснительной записки курсового проекта проводятся расчеты, согласно заданию на проектирование.

В данных методических указаниях приведены методики расчета измерительных схем, первичных преобразователей и погрешностей измерения.

Все расчеты должны иллюстрироваться эскизами, расчетными схемами, графиками. Необходимо приводить все формулы, по которым ведется расчет, с указанием размерности величин, входящих в эти формулы. Повторяющиеся расчеты, например, при градуировке шкал измерительных приборов следует сводить в таблицу.

При оформлении данных расчетов необходимо руководствоваться существующими требованиями [26 ]:

· Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строку и располагать по центру.

· Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее одной строки.

· Если уравнение не уменьшается в одну строку, то оно должно быть перенесено осле знака равенства (=) или после знаков плюс (+), минус 9_), умножения (х), деления (:), или других математических знаков, причем знак в начале следующей строки повторяют. При переносе формулы на знаке, определяющем операцию умножения, применяют знак «х».

· После формулы ставится запятая.

· Обозначение единицы измерения в математическую формулу следует помещать только после конечного результата вычисления.

· Расшифровка значений символов и числовых коэффициентов приводится непосредственно под формулой в той последовательности, в которой они даны в формуле. Значение каждого символа расшифровывается с новой строки. Первая строка расшифровки без абзаца начинается со слов «где» без двоеточия.

· В конце каждой расшифровки ставится точка с запятой, а в конце последней расшифровки – точка.

· Надстрочные и подстрочные индексы, показатели степени и т.д. должны быть меньших размеров по сравнению с размером шрифта формул.

Методика расчета защитных чехлов термопреобразователей на прочность и вибрацию

Общие сведения

Термопреобразователи, помещенные в измеряемый поток, подвергаются воздействию высокой температуры и большой скорости рабочей среды. Для повышения срока службы чувствительные элементы термопреобразователей заключаются в защитную арматуру, изготовляемую из специальных сталей.

Рисунок 2– Конструкция защитных чехлов термопреобразователей

По заданной температуре среды можно определить условное давление, по которому выбирается защитная арматура. Защитные гильзы, которые вводятся в поток рабочего тела, подвергаются деформации изгиба, поэтому их необходимо проверять на прочность в статических условиях и при возможных колебаниях.

Резкое изменение расходов измеряемых сред и срыв вихрей за плохо обтекаемыми гильзами вызывает возникновение их вибрации. В результате становится необходимым расчетная проверка защитной арматуры на виброустойчивость.

В методическом руководстве приведена методика расчета:

1 Расчет на прочность в статистических условиях защитных чехлов термопреобразователей.

2 Расчет защитной гильзы термопреобразователя на виброустойчивость.

2.1 Расчет предельных скоростей движения потока измеряемой среды при резонансных колебаниях термопреобразователя.

2.2 Определение собственной частоты колебаний гильзы.

Рисунок 3 -Схема действующих на чехол нагрузок

1 – стенка трубопровода;

2 – измерительное устройство;

3 – заделка (штуцер).

Определение прочности заделки производится следующим образом:

1 Определение динамического напора набегающего потока по формуле:

Р_дин = , Па, [ 8, 17 ]

где с – скорость движения вещества, м/с [4 ]

ρ - плотность набегающего потока, кг/м³ [3 ]

2 Определение интенсивности нагрузки, действующей на единицу длины защитного ч ехла по формуле

q = Р_дин · d · Сх, Н/м [ 8, 17 ]

где Р_дин - динамический напор, Н/м²

d - диамтр защитного чехла (наружный диаметр защитной гильзы), м; [20, 29, 30 ]

Сх = 1,2- коэффициент сопротивления поперечно обтекаемой цилиндрической трубки.

3 Определение силы, действующей на защитный чехол термопреобразователей

Р = q · l, Н [ 8, 17 ]

где q - нагрузка, действующая на единицу защитного чехла, Н/м

l - длина погружаемой части защитных чехлов термопреобразователей, м.

4 Определение изгибающего момента в заделке защитного чехла

М = Р · (l ₁ – 0,5 · l), Н · м [ 8, 17 ] [ 8, 17 ]

где Р -сила, действующая на защитный чехол, Н;

l -длина защитного чехла погруженная в поток, м;

l ₁ -длина защитного чехла со штуцером, м [20, 29, 30 ]

5 Определение момента сопротивления сечения защитного чехла термопреобразователя

W = 0, 7854 , м³ [ 8, 17 ] [ 8, 17 ]

где R - радиус внешний защитного чехла, м;

r – радиус внутренний защитного чехла, м [20, 29, 30 ]

6 Определение напряжения изгиба защитного чехла в заделке

σ = , Н/ м² [ 8, 17 ]

где М – изгибающий момент в заделке, Н м;

W - момент сопротивления сечения защитного чехла термопреобразователя, м³

Вывод:

Изгибающие напряжения в измерительных устройствах, учитывая несовершенство технологии их изготовления и возможные нестационарные явления в потоках измеряемой среды, не должны превышать (30…35)10⁶ Н/м²[ 8, 17 ]. В случаях превышения защитные чехлы должны быть укреплены защитными гильзами.

А / в

∞

Эллиптическое сечение

0,368

0,042

0,041

0,381

0,089

0,667

Плоскоовальное сечение

0,267

0,114

0,044

0,296

0,089

2,0

0,390

0,042

0,044

0,404

0,095

0,669

0,660

1,93 *10^-3

1,98

0,0017

0,343

0,118

0,056

0,459

0,113

0,629

1,87

0,00358

0,0105

0,395

0,042

0,045

0,410

0,097

0,670

0,657

1,93 *10^-3

1,97

0,0017

0,350

0,119

0,057

0,467

0,115

0,625

1,85

0,00357

0,0105

0,400

0,042

0,046

0,416

0,098

0,670

0,654

1,96 *10^-3

1,97

0,0017

0,360

0,119

0,058

0,476

0,118

0,620

1,83

0,00355

0,0106

0,406

0,042

0,046

0,423

0,100

0,670

0,651

2,00 *10^-3

1,94

0,0017

0,372

0,120

0,060

0,488

0,121

0,613

1,80

0,00353

0,0106

0,416

0,042

0,046

0,429

0,102

0,670

0,648

2,10 *10^-3

1,92

0,0017

0,388

0,121

0,062

0,504

0,126

0,605

1,76

0,00351

0,0106

0,430

0,043

0,048

0,439

0,106

0,671

0,643

2,16 *10^-3

1,88

0,0017

0,408

0,121

0,065

0,524

0,132

0,593

1,71

0,00348

0,0107

0,452

0,044

0,052

0,459

0,111

0,675

0,635

2,35 *10^-3

1,82

0,0018

0,437

0,121

0,069

0,552

0,140

0,575

1,623

0,00344

0,0106

0,493

0,045

0,056

0,499

0,121

0,680

0,618

2,83 *10^-3

1,68

0,0021

0,48

0,121

0,074

0,591

0,152

0,547

1,46

0,00340

0,0105

0,566

0,053

0,068

0,584

0,142

0,705

0,581

4,66 *10^-3

1,38

0,0024

0,548

0,115

0,082

0,652

0,166

0,494

1,11

0,00337

0,0098

1,5

0,636

0,062

0,078

0,662

0,726

0,550

5,7 *10^-3

1,01

0,0026

0,594

0,110

0,085

0,713

0,167

0,446

0,80

0,00337

0,0090

0,750

0,083

0,098

0,833

0,197

0,785

0,500

0,637

0,096

0,083

0,811

0,149

0,400

K ₁

K ₂

K₃

K₄

K₅

K ₆

K ₇

K₈

K ₉

K ₁₀

K ₁

K ₂

K₃

K₄

K₅

K ₇

K₈

K ₉

K ₁₀

[22 ]

Гиперболический косинус

Гиперболический синус

3.2.2 Линейные перемещения (радиальное, касательное и полное) свободного конца пружины под воздействием измеряемого давления

[22 ]

В этих формулах берут из предыдущих расчетов, согласно типу пружины.

3.2.3 Угол между направлением перемещения и касательной к продольной оси пружины определяют по формулам

[22 ]

3.2.4 Мгновенный центр вращения свободного конца пружины (точка 0) лежит в центре тяжести пружины с координатами

[22 ]

3.2.5 Радиус вращения свободного конца пружины

[22 ]

3.2.6 Изменение объема внутренней полости трубчатой пружины при ее деформации.

[22 ]

3.2.7 Тяговое усилие - это усилие, которое способна развивать трубчатая пружина, находящаяся под воздействием давления, когда перемещение его свободного конца встречает сопротивление со стороны передаточного механизма. Вид формул тягового усилия зависит то вида ограничений свободы перемещения, создаваемых передаточным механизмом.

Если свободный конец трубчатой пружины закреплен ШАРНИРНО, то тяговая сила , ее радиальная и тангенциальная составляющие будут:

[22 ]

а) для ТОНКОСТЕННЫХ пружин

1) Тангенциальная составляющая

2) Радиальная составляющая

Коэффициенты и зависят от а / в и находятся в таблице 6.

главный параметр пружины Бурдона.

Перевести угол из градусов в радианы можно по формуле

Перевести угол из радианов в градусы можно по формуле

б) для ТОЛСТОСТЕННЫХ пружин (h / в > 0,8) плоскоовального сечения (а/в >8)

1) Тангенциальная составляющая

2) Радиальная составляющая

Коэффициент С₁ использовать из пункта 3.2.1 данного расчета

3.2.8 Угол φ _F между касательной у оси пружины и направлением тяговой силы F _Т определяется из выражения:

Рисунок 6- К расчету тягового момента

В общем случае φ _F ≠ φ_λ и направление тяговой силы не совпадает с направлением перемещения конца пружины при его свободном движении.

Если γ < 2π, то φ _F > φ_λ [22 ]

Если γ = 2π, то φ _F = φ_λ

Для пружин с небольшим γ центральным углом угол φ _F примерно вдвое больше угла φ_λ.

3.2.9 Под воздействием измеряемого давления в стенках трубчатой пружины возникает напряженное состояние поэтому при расчетах на прочность оперируют величиной эквивалентного напряжения.

где

При μ = 0,3 формула эквивалентного напряжения имеет вид:

[22 ]

Значения коэффициентов k ₈, k _9, k ₁₀ приведены в таблице 6.

Для плоскоовального сечения Z = h / (2б), а для эллиптического Z = h а / (2б²).

3.2.10 Допустимое напряжение определяется по формуле:

σ = σ_Т/ К_Т , [22 ]

где К_Т - коэффициент запаса прочности по текучести.

Рекомендуется выбирать К_Т = 2 ÷ 3

3.2.11 Чувствительность трубчатого манометра определяется по отношению перемещения свободного конца трубки к приложенному давлению

S = λ / Р [22 ]

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Термопреобразователи с унифицированым выходным сигналом

ТСМУ-205, ТСПУ-205, ТХАУ-205, ТХКУ-205, ТСМУ-055, ТСПУ-055

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рисунок 9 - Габаритные размеры Рисунок 9 - Габаритные размеры

ТХАУ Метран-271-02 ТХАУ Метран-271-03

ТСМУ Метран-274-02 ТСМУ Метран-274-03

ТСПУ Метран-276-02 ТСПУ Метран-276-03

Таблица 9 - Таблица стандартных рядов монтажных длин

Тип и исполнение преобразователя

Длина монтажной части, L, мм

8О

100

120

160

200

250

320

400

500

630

800

1000

1250

160o

2000

2500

3150

ТСМУ Метран-274

ТСПУ Метран-276

ТХАУ Метран-271

•

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта

по дисциплине Измерительная техника

по теме: «Расчетная часть курсового проекта

по специальности 220302 Автоматизация технологических процессов на ТЭС

Часть 3

Заречный 2008

Разуева Н.А.

Составитель: Разуева Наталья Александровна - преподаватель Уральского

технологического колледжа

Рецензент: Пименова Антонина Ивановна - преподаватель Уральского

технологического колледжа.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………4

3 Методически рекомендации по расчету трубчатых пружинных

манометров…………………………………………………………………...17

4 Расчет шкалы дифманометров-уровнемеров или их вторичных

приборов…………………………………………………………………………25

5 Расчет градуировочной характеристики тензопреобразователей………...29

СПИСОК ИСПОЛЬЗУМЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………….31

ПРИЛОЖЕНИЕ А ……………………………………………………………...34

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ……………………………………………………………...35

ВВЕДЕНИЕ

При оформлении данных расчетов необходимо руководствоваться существующими требованиями [26 ]:

· Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строку и располагать по центру.

· Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее одной строки.

· После формулы ставится запятая.

· В конце каждой расшифровки ставится точка с запятой, а в конце последней расшифровки – точка.