Сборник задач и вопросов по ТТИиП Кузнецов Н.Д. Чистяков В.С. (1013662), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Температура газового потока постоянна и имеет значениесвыше 2500 "С. Контактный малоинерционный термоэлектрический тер­мометр на долю секунды был погружен в газовый поток и немедленноудален из него, не нагревшись до температуры потока.Во\ время нахождения термометра в газовом потоке было измеренозначение его температуры и были определены первая и вторая про­изводные для этого же момента времени х\.Дифференциальное уравнение термометра имеет вид,Iд;dxг *т ~ ^с >где U — температура термометра; fc — температура среды; Тя —- посто­янная времени термометра.Определите температуру среды, если известно, что в момент време­ни T=Ti• ^т (Т1) = 657 °С;т"-^-1I dx JT=T,= 669 °С/с; Г - у г ]LЛJt=TI=~200(°С^2-2.101.

Для условия задачи 2.100 оцените погрешность определениятемпературы газового потока, если известно, что температура термо­метра определена с погрешностью 6 г = ± 0 , 5 % , первая производная —с погрешностью 67'= ± 2 % и вторая производная — с погрешностью6/"= ± 1 0 % .2.102. Определите, какую постоянную времени должен иметь тер­мопреобразователь, чтобы он мог регистрировать синусоидальные ко­лебания температуры среды с погрешностью, не превышающей 5 %диапазона изменения температуры среды. Максимальная частота коле­баний составляет 8 Гц. Термопреобразователь описывается дифферен­циальным уравнением первого порядка (см. задачу 2.100).2.103. Для измерения температуры / с жидкой стали применяетсятермоэлектрический термометр однократного действия, который рас­плавляется через 3 с после погружения в металл.Определите, какую постоянную времени должен иметь термометр,чтобы через т = 2 с после погружения в металл его температура tT от­личалась от температуры металла не более чем на 0,5 %.

Термометрпогружается в металл из воздуха, имеющего температуру ^ Т (0)=40°С.2.104. Проанализируйте, какой из методов измерения'температурыпо излучению (квазимонохроматический, полного излучения или спект­рального отношения) является более чувствительным в интервале тем­ператур 1000—4000 К при длинах волн ?ч=0,65 мкм и Х2=0,45 мкм,2.105. Зависит ли чувствительность квазимонохроматического мето- •да от значения эффективной длины волны спектральной энергетическойяркости (например, при Х.; = 0,65 мкм и Я2=0,45 мкм).2.106.

Почему в квазимонохроматических (оптических) пирометрахОППИР-017 используется красный светофильтр (Лэ=0,65 мкм), а несиний (т. е. с меньшей эффективной длиной волны, при которой чувст­вительность выше).2.107. Сохраняется ли работоспособность квазимонохроматического(оптического) пирометра, если в его оптической схеме поменять места­ми красный светофильтр и поглощающее стекло?2.108. Температура газохода измеряется квазимонохроматическим(оптическим) пирометром. Стрелка пирометра показывает температуру1100°С.Определите действительную температуру газохода и систематиче­скую погрешность измерения температуры стенки, если коэффициенттеплового излучения ее составляет е^ =0,75.

Эффективная длина волныпирометра Хэ = 0,65 мкм.2.109. Предположим, что коэффициент теплового излучения тела независит от температуры.Будет ли при этом погрешность показаний квазимонохроматическо­го пирометра от неполноты излучения (т. е. разность между яркостной и истинной температурами) зависеть от температуры тела?2.110. Определитекоэффициент пирометрического ослабленияпоглощающего стекла квазимонохроматического пирометра, если извест­но, что температура, отсчитанная по одной и той же шкале пирометрабез поглощающего стекла, составила 1103, а с поглощающим стеклом306 °С-2гЙ|Г При измерении температуры стального слитка квазимонохро­матическим пирометром эффективная длина волны составляет Яэ == 9,66±0,01 мкм, монохроматический коэффициент теплового излученияв^ =0,65±0,05.

Температура, отсчитанная по пирометру, равна 1100"С.Определите систематическую погрешность метода измерения, вы­званную «нечернотой» слитка, а также границы этой погрешности, обу­словленные погрешностями определения %э и е ^ . Погрешности пиро­метра и погрешности отсчета температуры наблюдателем во вниманиене принимать.2.112. Пирометр полного из­лучения(радиационный) имеетпоказатель визированияn=i/7.Диаметр калильной трубки, накоторуювизируется пирометр,30 мм.Определитемаксимальноерасстояние / между отверстиемкалильной трубки и термоприем­ником пирометра.2.113.

Можно ли пирометромполного излучения измерить тем­пературу слитка в нагреватель­ном колодце, если сторона слитка имеет размеры 1800X400 мм, рас­стояние от слитка до пирометра 1400 мм, показатель визирования/~<*~ 2.114. Оцените систематическую погрешность измерения температу­ры радиационным методом. Радиационная температура f p =1627°C, ко­эффициент теплового излучения е = 0,38.2.115. Оцените систематическую погрешность измерения темпера­туры методом спектрального отношения, если цветовая температура ?ц == 1247°С, коэффициент теплового излучения Ем =0,358 (при Х{ == 0,65 мкм) и 8^ =0,390 (при Л 2 =0,45 мкм),2.116.

Определите значение R0o (рис. 2.18) нормирующего преоб­разователя градуировки К 0—800 °С в предположении, что корректиру­ющий мост сбалансирован при 0°С и осуществляет полную компенса­цию во всем диапазоне изменения температуры свободных концов тер­моэлектрического термометра. Известны следующие параметры преобра­зователя:Коэффициент усиления усилителя по току Ki » . . . ,2500Входное сопротивление усилителя гвхНоминальное сопротивление внешней цепи термоэлектри­ческого термометра вместе с сопротивлением коррек­тирующего моста ^ т .

. . . . . . . . . . . . . ..Номинальное сопротивление нагрузки усилителя с учетомсопротивления гальванического разделителя RB . . .Выходное сопротивление усилителя гвых . . . . . . .70 Ом30 Ом20 000 Ом35 000 Ом2.117. Для нормирующего преобразователя (рис. 2.18), исходя изусловия 2.116, оцените дополнительную погрешность в конце диапазонапреобразования, вызванную уменьшением коэффициента усиления на10 %, первоначального значения./2.118.

Какие элементы и каким образом следует изменить в измери­тельной схеме нормирующего преобразователя с диапазоном преобра­зования 0—600 "С, если градуировку К заменить на градуировку ХК.Корректирующий мост (рис. 2.18) сбалансирован при температуре t== 0°С; Ri и Rs неизменны.2.119. Произведите расчет медного сопротивления RK для преоб­разователя 0—800 °С градуировки К для расчетной температуры сво­бодных концов ^о=25 °С при условии /?i =/?з=2 кОм, (7Пит=5,5 В; со­противление источника питания считать равным нулю.Сопротивление нагрузки моста считается бесконечно большим, мостсбалансирован при 0°С. Температурный коэффициент меди а=4,26ХХ10~ 3 К - 1 . Предполагается, что Ri = R3~>RM и R2.ГлаватретьяИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯЕдиницей измерения давления в Международной системе единиц(СИ) является паскаль (Па). Однако до настоящего времени применя­ются также приборы, отградуированные в кгс/см2, мм вод, ст., мм рт.

ст.и барах. Между этими единицами и паскалем имеют место следующиесоотношения: 1 кгс/см2 = 98066,5 Па;1 мм вод. ст.=9,80665 Па;1 мм рт. ст.= 133,322 Па; 1 бар=10 5 Па.Для измерения давления и разности давлений наибольшее рас­пространение получили различные виды жидкостных и пружинных(с упругим чувствительным элементом) приборов.В жидкостных приборах измеряемое давление (разность давлений)уравновешивается давлением столба жидкости (разностью давленийстолбов жидкости).

Давление столба жидкости определяется высотойстолба, плотностью и ускорением свободного падения, поэтому погреш­ности измерения давления жидкостными манометрами связаны с по­грешностями измерения высоты столба жидкости, точностью определе-ния плотности, которая зависит от температуры, и ускорения свободно­го падения, определяемого географической широтой и высотой надуровнем моря.Для решения задач, связанных с измерением давления, достаточносведений в объеме [2]. Основной формулой для жидкостных приборовдавления является формула, устанавливающая зависимость между из­меряемым избыточным давлением или перепадом давлений Ар, плот­ностью заполняющей жидкости р и разностью ее уровней h в обоих со­судах прибора:ДР = hpg.Из этой формулы легко могут быть получены выражения для по­грешностей измерения, вызванных ошибками отсчета h или отклонениемр и g от значений, принятых при градуировке.

При решении задач сле­дует внимательно следить за единицами получающихся величин, напри­мер, если в вышеприведенную формулу подставить h в м, р в кг/м3,g в м/с2, то Ар будет в Па.В пружинных приборах давление определяется но деформации уп­ругих Чувствительных элементов или развиваемой ими силе. На пока­зания пружинных приборов может оказывать влияние температура ок­ружающей среды, которая вызывает изменение свойств чувствительногоэлемента и передаточного механизма. Большое распространение по­лучили приборы для измерения давления с унифицированным выходнымсигналом, работающие по принципу компенсации усилий. Приборы это­го типа применяются для измерения давления, разрежения, вакуума иразности, давлений в Широком диапазоне значений измеряемого пара­метра.При решении задач по приборам с силовой компенсацией следуетчетко представлять, что в статическом режиме в кинематической схемеэтих приборов происходит уравновешивание усилия, развиваемого чув­ствительным элементом, усилием, действующим на этот элемент со сто­роны устройства обратной связи (электрического или пневматическо­го) .

Характеристики

Список файлов книги