Давление, виды давлений, единицы его измерения.

Билет №1

Полный предел шкалы и цена деления. Дать определения и рассчитать их по прибору.

I. Полный предел шкалы - определяется по формуле:

 

X = X_max - Х_min

где: X_max - конечное значение шкалы;

X_min - начальное значение шкалы.

Для односторонней шкалы: X = X_max

Пример:

Прибор имеет предел измерения шкалы от - 50⁰С до + 300⁰С. Определить полный предел измерения шкалы прибора.

 

X_max = 300⁰C X = X_max - X_min = 300⁰C - (-50⁰C) = 350⁰C

X_min = - 50⁰C

 

X =?

Пример:

Термометр имеет предел измерения от 0 до 600⁰С. Определить полный предел измерения.

Х = X _max = 600⁰C

II. Цена деления шкалы - это значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы.

Ценой деления называется значение измеряемой величины, вызывающее отклонение указателя прибора на одно деление.

 

где: С - цена деления;

D X - изменение измеряемой величины;

D n - перемещение указателя, выраженное в делениях шкалы.

Билет №2

Что такое класс точности?

Класс точности.

Класс точности - это величина относительной приведенной погрешности.

Класс точности присваивается прибору при его изготовлении и наносится на шкалу прибора.

Класс точности не имеет единицы измерения.

Стандартный ряд классов точности:

0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.

Чем класс точности выше, тем прибор точнее.

В промышленности применяют в основном приборы классов:

0,5; 1,0; 1,5.

Класс точности 1,5, например, означает, что наибольшая допустимая погрешность при измерении этими приборами не должна превышать 1,5 % от предела измерения.

Билет №3

Давление, виды давлений, единицы его измерения.

Давление - один из важнейших параметров технологических процессов. Давлением называется отношение силы, действующей на площадь, к величине площади.

,

где F – сила;

S – площадь.

Различают давления:

1) барометрическое (атмосферное) - Р _атм;

2) абсолютное - Р _абс;

3) избыточное - Р _изб;

4) вакуум (разрежение) - Р _вак

 

1. Барометрическое давление - это давление атмосферы, окружающей земной шар.

2. Абсолютное давление - это полное давление, под которым находятся жидкость, газ или пар.

Р_абс = Р_изб + Р_атм

3. Избыточное давление - это давление сверх атмосферного.

Р_изб = Р_абс - Р_атм

4. Если из закрытого сосуда откачать часть воздуха, то абсолютное давление внутри сосуда понизится и станет меньше, чем атмосферное. Такое давление внутри сосуда называется вакуумом.

Вакуум - это недостаток давления до атмосферного.

Р_вак = Р_атм - Р_абс

Остаточное давление определяется по формуле:

Р_ост = Р_атм – Р_вак,

 

где Р_атм = 760 мм рт.ст.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в системе СИ - Паскаль (Па).

Паскаль - это давление с силой 1 Н на площадь 1 м ².

 

Внесистемные единицы: кгс/см ²; мм вод.ст.; мм рт. ст; бар, атм.

Соотношение между единицами измерения:

1 кгс/см ² = 98066,5 Па

1 мм вод.ст. = 9,80665 Па

1 мм рт.ст. = 133,322 Па

1 бар = 10 ⁵ Па

1 атм = 9,8* 10⁴ Па

Билет №4

Дано давление 0,5 кгс /см². Перевести его в Па, кПа, МПа.

 

0,5 кгс/см²=49033,25 Па = 49,033 кПа = 0,049 МПа.

Билет №5

Классификация приборов для измерения давления

I. По принципу действия:

1) жидкостные;

2) деформационные;

3) грузопоршневые;

4) электрические.

II. По роду измеряемой величины:

1) манометры - приборы для измерения абсолютного и избыточного давления;

2) вакуумметры - приборы для измерения вакуума;

3) мановакуумметры - для измерения избыточного давления и вакуума;

4) дифманометры - для измерения разности двух давлений;

5) барометры - для измерения атмосферного давления;

6) напоромеры (микроманометры) - для измерения малых избыточных давлений;

7) тягомеры - приборы для измерения малых разрежений;

8) тягонапоромеры - приборы для измерения малых избыточных давлений и малых разрежений.

Билет №6

Билет №7

Электроконтактный манометр

 

Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства. Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.

ЭКМ - электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);

ЭКВ - электроконтактный вакуумметр;

ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.

Билет №8

Красная черта манометра

Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Р_разр, то

и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.

Пример

Подобрать шкалу манометра, если Р_разр = 10 кгс/см ²

Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см ².

Билет №10

Где ставится красная черта и что она означает? Привести пример.

На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению. Красная черта ставится на 2/3 шкалы манометра.

 

Красная черта манометра

Билет №11

Требования, предъявляемые к манометрам

Перед установкой манометра производят его внешний осмотр.

Не допускается применять манометры, если:

1) истёк срок их поверки;

2) отсутствует пломба с отметкой о проведении поверки (на пломбе указывают квартал и год поверки);

3) при отсутствии давления стрелка не возвращается к нулевой отметке;

4) разбито стекло или имеются другие повреждения

5) отсутствует красная черта

 

Билет №12

Билет №13

Билет №15

Визуальные уровнемеры

а) б) в)

Работа этих уровнемеров основана на принципе сообщающихся сосудов. Стеклянная трубка соединяется с сосудом нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концами (для сосудов с избыточным давлением и разрежением). Наблюдая за положением уровня в стеклянной трубке, можно судить об изменении уровня в сосуде.

Указательные стекла применяются для местного измерения уровня в аппаратах. Их длина не превышает 1,5 м. Если нужно измерить более высокий уровень, то применяют несколько указательных стекол. Их устанавливают так, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего стекла.

Билет №16

Поплавковые уровнемеры

 

Поплавок подвешен на гибком тросе, перекинутом через ролики. На другом конце троса укреплен груз для поддержания постоянного натяжения троса. На грузе закреплена стрелка, показывающая на шкале уровень жидкости.

Недостатки этих уровнемеров:

1. перевернутая шкала (с нулём у верхнего края бака);

2. трудность отсчета в начале шкалы у высокого резервуара;

3. возможность коррозии и протравления тонких стенок поплавка, что приводит к его потоплению.

 

Билет №17

Гидростатические уровнемеры

 

 

 

Рис. Схема измерения уровня по перепаду давления:

а — в открытом резервуаре, б — в закрытом резервуаре;

1 — резервуар, 2 — запорный вентиль, 3 — продувочный вентиль,

4 — уравни­тельный сосуд, 5 — уравнительный вентиль,

6 — дифманометр

Действие этих уровнемеров основано на определении уровня по перепаду давления между столбами измеряемой жидкости в аппарате и в уравнительном сосуде, уровень в котором постоянен.

Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах. При этом методе измерения обязательно устанавливается уравнительный сосуд, заполненный до определённого уровня той же жидкостью, что имеется в резервуаре. Назначение уравнительного сосуда - обеспечение постоянного столба жидкости в одном из колен дифманометра. Высота столба жидкости во втором колене дифманометра изменяется с изменением уровня в резервуаре.

Каждому значению уровня в резервуаре соответствует определенный перепад давления, что позволяет по величине перепада, показываемого дифманометром, судить о положении уровня.

В случае измерения уровня в закрытых сосудах, уравнительный сосуд устанавливают на высоте максимального уровня и соединяют с контролируемым сосудом.

Билет №18

Билет №19

Манометрический термометр

Принцип действия основан на зависимости давления в замкнутой термосистеме от измеряемой температуры.

 

Устройство:

1 - манометрическая часть;

2 – капилляр;

3- термобаллон.

 

 

Прибор состоит из термобаллона, капилляра и манометрической части. Эта термосистема (1, 2, 3) заполняется газом, жидкостью или смесью жидкости с ее насыщенным паром. Термобаллон помещают в зону измерения температуры. При нагревании термобаллона давление рабочего вещества внутри замкнутой системы увеличивается. Увеличение давления воспринимается манометрической пружиной, которая воздействует через передаточный механизм на стрелку или перо прибора. Шкала градуируется в ⁰С. В качестве манометрической части могут быть: ОБМ, МТ, ЭКМ, МСС. Длина и диаметр термобаллона могут быть различны. Термобаллон обычно изготавливают из стали или латуни, капилляр - из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0,15 до 0,5 мм. Длина капилляра может быть до 60 метров. Для защиты от механических повреждений капилляр помещают в защитную оболочку из оцинкованного стального провода.

Эти приборы измеряют температуру в интервале от - 120⁰С до + 600⁰С. Различают манометрические термометры:

1. Газовые – (заполняются азотом, аргоном или гелием).

2. Жидкостные - (заполнитель - полиметилсилоксановая жидкость)

3. Конденсационные - термобаллон частично заполняются низкокипящей жидкостью (ацетон, фреон); остальное его пространство - пары этой жидкости.

Манометрические термометры бывают: показывающими, самопишущими, контактными. Основная их погрешность ±1,5%. Манометрические термометры широко применяются в химических производствах. Они просты по устройству, надежны в работе и при отсутствии электропривода диаграммной бумаги взрывопожаробезопасны. Основной их недостаток - интерционность.

Билет №20

Градуировки термопар

Гр. ХК; Гр. ХА; Гр. ПП; Гр. ПР _30/6 ; Гр. ВР _5/20.

Положительным является электрод, материал которого стоит первым в градуировке, отрицательным - второй.

 

 

Билет №21

Билет №1

Полный предел шкалы и цена деления. Дать определения и рассчитать их по прибору.

I. Полный предел шкалы - определяется по формуле:

 

X = X_max - Х_min

где: X_max - конечное значение шкалы;

X_min - начальное значение шкалы.

Для односторонней шкалы: X = X_max

Пример:

Прибор имеет предел измерения шкалы от - 50⁰С до + 300⁰С. Определить полный предел измерения шкалы прибора.

 

X_max = 300⁰C X = X_max - X_min = 300⁰C - (-50⁰C) = 350⁰C

X_min = - 50⁰C

 

X =?

Пример:

Термометр имеет предел измерения от 0 до 600⁰С. Определить полный предел измерения.

Х = X _max = 600⁰C

II. Цена деления шкалы - это значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы.

Ценой деления называется значение измеряемой величины, вызывающее отклонение указателя прибора на одно деление.

 

где: С - цена деления;

D X - изменение измеряемой величины;

D n - перемещение указателя, выраженное в делениях шкалы.

Билет №2

Что такое класс точности?

Класс точности.

Класс точности - это величина относительной приведенной погрешности.

Класс точности присваивается прибору при его изготовлении и наносится на шкалу прибора.

Класс точности не имеет единицы измерения.

Стандартный ряд классов точности:

0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0.

Чем класс точности выше, тем прибор точнее.

В промышленности применяют в основном приборы классов:

0,5; 1,0; 1,5.

Класс точности 1,5, например, означает, что наибольшая допустимая погрешность при измерении этими приборами не должна превышать 1,5 % от предела измерения.

Билет №3

Давление, виды давлений, единицы его измерения.

Давление - один из важнейших параметров технологических процессов. Давлением называется отношение силы, действующей на площадь, к величине площади.

,

где F – сила;

S – площадь.

Различают давления:

1) барометрическое (атмосферное) - Р _атм;

2) абсолютное - Р _абс;

3) избыточное - Р _изб;

4) вакуум (разрежение) - Р _вак

 

1. Барометрическое давление - это давление атмосферы, окружающей земной шар.

2. Абсолютное давление - это полное давление, под которым находятся жидкость, газ или пар.

Р_абс = Р_изб + Р_атм

3. Избыточное давление - это давление сверх атмосферного.

Р_изб = Р_абс - Р_атм

4. Если из закрытого сосуда откачать часть воздуха, то абсолютное давление внутри сосуда понизится и станет меньше, чем атмосферное. Такое давление внутри сосуда называется вакуумом.

Вакуум - это недостаток давления до атмосферного.

Р_вак = Р_атм - Р_абс

Остаточное давление определяется по формуле:

Р_ост = Р_атм – Р_вак,

 

где Р_атм = 760 мм рт.ст.

Единицы измерения давления

Единица измерения давления в системе СИ - Паскаль (Па).

Паскаль - это давление с силой 1 Н на площадь 1 м ².

 

Внесистемные единицы: кгс/см ²; мм вод.ст.; мм рт. ст; бар, атм.

Соотношение между единицами измерения:

1 кгс/см ² = 98066,5 Па

1 мм вод.ст. = 9,80665 Па

1 мм рт.ст. = 133,322 Па

1 бар = 10 ⁵ Па

1 атм = 9,8* 10⁴ Па

Билет №4

Дано давление 0,5 кгс /см². Перевести его в Па, кПа, МПа.

 

0,5 кгс/см²=49033,25 Па = 49,033 кПа = 0,049 МПа.

Билет №5