Контрольно – вимірювальні прилади

Мета роботи: в лабораторних роботах по вентиляції найчастіше застосовуються такі прилади: термометри, психрометри, барометри і анемометри; нижче наведений короткий опис обладнання і правила користування.

1.1 . Термометри

 

Термометри призначені для вимірювання температури повітря. Найбільш поширеними і надійними є рідинні термометри, дія яких основана на тому, що при зміні температури рідких речовин об’єм їх помітно змінюється: збільшується при нагріванні і зменшується при охолоджені. Існує багато різних типів рідинних термометрів, які відрізняються межею виміру, ціною поділки шкали, формою і розмірами, видом робочої рідини та ін. Проте кожен з них має резервуар, капілярну трубку і шкалу. Всі рідинні термометри бувають з вставною шкалою (рис. 1.1,а) і палочні (рис. 1.1, б). Палочні термометри являють собою товстостінний капіляр 2 з зовнішнім діаметром, майже рівним діаметру резервуара 1. Шкала з поділками

безпосередньо нанесена на зовнішню поверхню

капіляра.

 

В термометрах зі вставною шкалою капілярна трубка 2 з’єднана з резервуаром 1, поміщена в скляну оболонку циліндричної форми 4, всередині її, за капіляром, розміщена шкала з молочного скла 3.

Психрометричні термометри виготовляються із вставною шкалою. Капілярна трубка в них заповнюється ртуттю. Межа виміру від –25 до +50^оС.

При вимірі температури рідкого або газоподібного середовища в нього необхідно помістити резервуар термометра на час, достатній для встановлення теплового балансу, звичайно до 3-10 хвилин. Після цього, не виймаючи термометр із досліджуваного середовища, зняти показання. Відлік по термометрам необхідно проводити з виконанням таких правил:

1. В ртутних термометрах відлічується крайнє положення вершини меніска, а в спиртових відлік ведеться по положенню нижчої відмітки увігнутої поверхні меніска.

2. Око спостерігача при відліку повинно знаходитись на рівні меніска прямо проти стовпчика рідини в капілярі.

3. Відлічувати необхідно, в першу чергу, десяті долі градуса, а потім вже цілі градуси для того, щоб дослідник своєю присутністю, нагріваючи термометр, не змінив його показань.

4. Вимірюючи температуру психрометром, спостерігач повинен держати його на витягнутій руці, щоб зменшити вплив особистого тепловипромінювання.

5. Внаслідок чутливості термометрів відлік по ним необхідно вести по можливості швидко, остерігаючись при цьому приближувати до резервуару з ртуттю голову, руку або світильник, а також намагатись не дихати на термометр.

Для вимірювання температури поверхонь, неагресивних рідин і газів використовуються електричні термометри. Термометр ЕТП-М (рис. 1.2) дозволяє вимірювати температуру в діапазоні від -30 до 120 ºС і комплектується трьома насадками для вимірювання температури поверхонь, рідин і газів. Ціна поділки шкали – 1 мА. Принцип роботи заснований на властивостях чутливого елементу з металу або напівпровідника, змінювати свій опір в залежності від температури.

Термометр виконаний в металічному прямокутному корпусі. На внутрішній поверхні відкидної кришки 1, що слугує для захисту панелі керування від механічних пошкоджень, розміщені первинний перетворювач 2 і насадки.

Порядок роботи з термометром такий:

1. Встановити на первинний перетворювач відповідну насадку і помістити її в середовище, температуру якого потрібно виміряти;

2. Повернути ручку «Регулировка напряжения» 3 проти годинникової стрілки до упору;

Рис. 1.2. Електротермометр ЕТП-М.

3. Встановити перемикач «Пределы °С» 4 на потрібну межу вимірювань;

4. Встановити тумблер 5 в положення «Контр.»;

5. Встановити тумблер «Питание» 6 в положення «Вкл»;

6. Стрілку термометра ручкою «Регулировка напряжения» встановити на кінцеву відмітку температури відповідної межи вимірювань;

7. Встановити тумблер 5 в положення «Измер.»;

8. За шкалою термометра 7 визначити величину сили тока у мА;

9. За графіком, що додається до паспорту приладу, знайти значення температури у °С;

10. По закінченню вимірювань виключити термометр тумблером «Питание».

Психрометри

 

Цим приладом користуються для визначення вологості при умові, що температура повітря не вище +35^оС і не нижче –10^оС. Психрометр МВ-4М (рис.1.3) складається з двох термометрів 1 і 2, резервуари яких розміщені в захисних трубчастих оправах, і аспіратора 23 для всмоктування повітря.

До психрометру додається резинова груша 3 з затискачом 4 і скляною трубкою 5 на кінці, щиток 6 для захисту аспіратора від вітру, металевий стрижень 7 для підвішування приладу і ключ 8 для заведення пружини. Термометри на верхніх кінцях мають циліндричні нікельовані ковпачки 9 і 10 з виступами для встановлення в отворах пластинки 11; на нижніх кінцях насадженні металеві оправки, які повинні щільно входити у втулки 12 і 13.

Резервуари термометрів знаходяться всередині трубок 14, які в свою чергу, поміщені в трубки 15 і 16 більшого діаметру. Трубки 15 і 16 муфтами 17 і 18, зробленими з поганого провідника тепла (фібра, ебоніт), з’єднуються з розгалуженням 19 нікельованої трубки 20, розміщеної між термометрами 1 і 2. З боків термометри захищені нікельованими жолобами 21 і 22. Трубка 20 і жолоби 21 і 22 скріпленні зверху пластинкою 11, яка має два отвори для встановлення термометрів і один з гвинтовою нарізкою, куди угвинчується аспіратор.

Аспіратор 23 складається із вентиляторної шайби, яка приводиться в швидке обертання електродвигуном або пружинним механізмом, що заводиться ключем 8. Механізм аспіратора закритий ковпачком 24. Повітря всмоктується аспіратором знизу в середину трубок 14, 15 і 16, обтікає резервуари термометрів і потім викидається аспіратором крізь прорізи 25.

Процес виміру вологості наступний:

1. Виймають прилад із футляра і вставляють в нього ключ 8.

2. За 5 хвилин до зняття відліку змочують батист на термометрі, для чого беруть заповнену водою резинову грушу з піпеткою і розтиснувши однією рукою затискач 4, закріплюють рівень води. Після цього піпетку з водою обережно вводять до упору у внутрішню трубку 14 і, подержавши в такому положенні піпетку достатній час,

Рис. 1.3. Психрометр МВ-4М з вентилятором.

щоб батист наситився водою, розтискують затискач і обережно виводять піпетку назад із приладу.

3. Після змочування заводять ключем 8 аспіратор 23.

4. По закінченню 4 хвилин проводиться відлік по сухому (t_c) і мокрому (t_м) термометрам.

При вимірах рекомендується стояти так, щоб тепло від спостерігача не переносилося до приладу струменем повітря.

Відносна вологість повітря визначається за формулою:

,

де: - парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі t_с, Па; - парціальний тиск водяних парів, що насичують повітря при температурі t_м, Па; Р - барометричний тиск вологого повітря, Па; А – психрометричний коефіцієнт, А =0,00066 °С^-1.

Значення величин і є функціями температури і можуть бути знайдені в табл. 1.1. Величину Р вимірюють барометром.

Таблиця 1.1