ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ВОДОВОЗДУШНЫХ СЕКЦИЙ РАДИАТОРОВ НА ЛАБОРАТОРНОМ СТЕНДЕ (1234556), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Для измерения температуры широкое применение получили термометры сопротивления, действие которых основано на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от темпера­туры. Металлы, как известно, увеличивают при нагреве свое сопротивление. Следовательно, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о температуре проводника [4].

Термометр сопротивления, чувствительный элемент которого состоит из тонкой спиральной проволоки (об­мотки), изолированной и помещенной в металлический защитный чехол с головкой для подключения соедини­тельных проводов, является первичным измерительным преобразователем, питаемым от постороннего источника тока.

В качестве вторичных приборов, работающих с термо­метрами сопротивления, применяются уравновешенные и неуравновешенные измерительные мосты и магнитоэлек­трические логометры [4].

Основные свойства термометров сопротивления

Конечный предел измерений проволочных термометров сопротивления, обусловленный стойкостью их при нагреве, равен 650° С.

Достоинствами термометров сопротивления являются: высокая точность измерения, возможность получения приборов с безнулевой шкалой на узкий диапазон тем­ператур, легкость осуществления автоматической записи и дистанционной передачи показаний и возможность при­соединения к одному вторичному прибору при помощи переключателя нескольких однотипных термометров. К не­достаткам этих приборов относится потребность в посто­роннем источнике тока [4].

Металлы, применяемые для изготовления обмотки термометров сопротивления, должны обладать:

- устойчивостью при нагревании, в частности одно­значностью зависимости сопротивления от температуры и стойкостью проводника против коррозии, обеспечиваю­щими надежность измерения;

- высоким и по возможности постоянным температурным коэффициентом электрического сопротивления, дающим высокую чувствительность прибора и линейное изменение сопротивления проводника от температуры;

- большим удельным сопротивлением, позволяющим изготовлять термометры малых размеров;

- воспроизводимостью степени чистоты металла при отдельных его плавках, обеспечивающей взаимозаменяе­мость термометров.

Из числа чистых металлов наиболее пригодными для изготовления термометров сопротивления являются пла­тина (Pt) и медь (Си).

На рисунке 3.2 дано изменение в зависимости от тем­пературы сопротивления указанных металлов, представ­ленное в виде отношения Rt/Ro, где R_t — сопротивле­ние при температуре t, a R₀ — при 0° С, принятое за единицу.

Рисунок 3.2 – Зависимость относительного сопротивления платины и меди от температуры

Наилучшим материалом для термометров сопротивле­ния считается платина, кото­рая обладает большой хими­ческой инертностью и может быть легко получена в чи­стом виде. Она имеет доста­точно большой температур­ный коэффициент электриче­ского сопротивления ( ) и высокое удельное сопротивление (0,099 Ом мм²/м). Конечный температур­ный предел применения платиновых термометров сопро­тивления из соображений механической прочности об­мотки, изготовляемой из тонкой проволоки, ограничи­вается 650° С [4].

Применяются технические (промышленные), образцовые и эталонные платиновые термометры сопротивления. Эта­лонные термометры служат для воспроизведения МПТШ-68 в интервале температур от —259,34 до 630,74° С.

Увеличение сопротивления термометра позволяет уменьшить погрешность измерения, связанную с изменением сопротивления соединительных проводов под влиянием температуры окружающего воздуха. Однако применение термометров с более высоким сопротивлением может привести к погрешности из-за нагрева их измери­тельным током, так как при ограниченном размере обмотки термометра для повышения его сопротивления необходимо уменьшить диаметр проволоки. Измерительный ток, про­текающий по обмотке термометра сопротивления, обычно равен 6-8 мА [4].

Типы и характеристики термометров сопротивления

Стандартные технические термометры сопротивления изготовляются из платины и меди. Платиновые термо­метры сопротивления имеют обозначение ТСП, а медные — ТСМ. При температуре 0 °С сопротивление R₀ термо­метров равно: платиновых 10, 46 или 100 Ом и медных 53 или 100 Ом [4].

В зависимости от чистоты платины или меди и тща­тельности изготовления термометры сопротивления де­лятся по точности на три класса. Платиновые термометры выпускаются классов точности К- и К- , а медные — К- и K-III.

Инерционность термометров сопротивления, определяе­мая так же, как и инерционность термоэлектрических термометров, делит их на три группы: малоинерционные (до 9 с), со средней инерционностью (до 1 мин 20 с) и с большой инерционностью (до 4 мин) [4].

Устройство термометра сопротивления

Термометры сопротивления имеют специальную арма­туру, сходную в основном с арматурой термоэлектриче­ских термометров. Арматура состоит из электро­изоляции, защитного чехла и головки для присоединения внешних проводов. Арматура изолирует чувствительный элемент (обмотку) термометра, защищает его от вредного действия окружающей среды, обеспечивает необходимую прочность термометра и возможность закрепления его в месте установки [4].

Термометры сопротивления бывают одинарные и двой­ные, т.е. с одним и двумя чувствительными элементами. В последнем случае в общем защитном чехле расположены два одинаковых чувствительных элемента, подключаемых к двум отдельным вторичным приборам, установленным в разных местах. Для закрепления термометров в месте установки они имеют подвижный или неподвижный шту­цер с резьбой. Длина чувствительного элемента у плати­новых термометров сопротивления составляет 30—120 и у медных 60 мм [4].

Медный термометр сопротивления типа ТСМ-5071, устройство которого дано на рисунке 3.3, является вибро­устойчивым термометром градуировочных характеристик гр. 23 и гр. 24, класса точности К- . Термометр предна­значен для измерения температуры жидкости, газа и пара в диапазоне —50 —150° С; имеет чувствительный элемент 1 в виде бескаркасной бифилярной обмотки из тон­кого изолированного медного провода, покрытой снаружи фторопластовой пленкой. Чувствительный элемент поме­щен в защитный чехол 2 наружным диаметром 10 мм, изготовленный из стали 0X13. Выводные медные провода изолированы двухканальными фарфоровыми бусами 3. В верхней части термометра расположена водозащищенная бакелитовая головка 4 с двумя зажимами. Термометр выпускается с подвижным 5 или неподвижным 6 штуце­ром и имеет защитный чехол, рассчитанный на условное давление среды 6,4 МПа. Для термометра с подвижным штуцером допускаемое условное давление равно 0,4 МПа. Термометр с неподвижным штуцером может быть установ­лен в защитной гильзе на условное давление 25 или 50 МПа. Монтажная длина термометра выполняется в пределах 120—2000 мм. Инерционность его составляет 40 с, а с применением защитной гильзы 2 мин. При уста­новке термометра без защитной гильзы допускаемая ско­рость воды и пара соответственно составляет 15 и 25, а с применением защитной гильзы 20 и 40 м/с [4].

1 - чувствительный элемент; 2 - защитный чехол; 3 - двухканальные фарфоровые бусы; 4 - водозащищенная бакелитовая головка; 5,6 - подвижный или неподвижный штуце­р

Рисунок 3.3 – Медный термометр сопротивления

Описание и принцип работы мановакуумметра

Предназначены для измерения давления и разрежения углеводородного газа и водогазонефтяной эмульсии с содержанием сероводорода HzS и углекислого газа СОз до 25 % объемных каждого, неорганических солей и парафина до 10 % весовых.

Принцип действия приборов основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации манометрической пружины. При подаче давления перемещение конца пружины преобразуется во вращательное движение показывающей стрелки с помощью трибко-секторного механизма с зубчатым зацеплением. Диапазон измерений избыточного давления должен быть О...75 % диапазона показаний. Диапазон измерений вакуумметрического давления равен диапазону показаний.

Рисунок 3.4 - Габаритный чертеж манометров и мановакуумметров типов МП4А-Кс и МВП4А-Кс

В рабочем положении ось симметрии прибора расположена вертикально. Допустимый угол наклона до 5° в любую сторону от нормального рабочего положения. При наружной установке приборы должны быть защищены от прямого воздействия атмосферных осадков и солнечного излучения.

Описание и принцип работы кориолисового расходомера

Кориолисовые расходомеры — приборы, использующие для измерения расхода жидкостей, газов эффект Кориолиса. Принцип действия основан на фазовых смещениях частотных характеристик колеблющейся U образной трубки, по которой движется измеряемая среда. Величина фазовых смещений зависит от величины массового расхода.

Преимущества данного метода измерения:

- высокая точность измерений параметров;

- работают вне зависимости от направления потока;

- не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера;

- нет затрат на установку вычислителей расхода;

- надежная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды;

- длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей;

- нет необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании;

- могут работать от разных источников питания с помощью самопереключающегося встроенного блока питания;

- разрешено использование в пищевой и фармацевтической промышленностях;

Принцип измерения основан на измерении силы Кориолиса, возникающей в трубах первичного преобразователя расхода в процессе протекания через них потока измеряемой среды, значение которой пропорционально массе и скорости потока. Результирующее воздействие колебаний на измерительную трубку вычисляется и обрабатывается измерительным преобразователем. Сбалансированность измерительной системы имеет решающее влияние на точность и надежность измерений и реализуется посредством генерации колебаний трубок в противофазе (подобно камертону).

3.1.4 Описание и принцип работы термоанемометра

Термоанемометр - прибор, используемый для измерения скорости потока, принцип его действия основан на зависимости между скоростью потока жидкости или газа и теплоотдачей нагретой проволочки малого радиуса из особого сплава, помещенной в этот поток.

Термоанемометр применяется при изучении неустановившихся движений и течений в пограничном слое вблизи стенки с целью определения направления скорости потока (двух- и трёхниточные термоанемометры) и для определения турбулентности воздушных потоков. Термоанемометр широко применяется для вышеперечисленных целей благодаря следующим качествам: малой инерционности, высокой чувствительности, точности и компактности.

Преимуществом данной линейки измерительных приборов является точное изготовление деталей и передовых материалов. Термоанемометр используется для зондирования потоков, как при обычных давлениях, так и при больших разрежениях.

Термоанемометр Testo, применяемый на лабораторном стенде измеряет скорость потока и температуру. Термоанемометры Testo предназначены для измерений на выходах воздуховодов, на вентиляционных выводах и непосредственно в воздуховодах. Современная эргономика, дизайн и удобный интерфейс управления облегчают работу специалистов даже в самых сложных условиях.

В конструкции прибора предусмотрены различные положения зонда и головки с дисплеем, позволяющие одновременно считывать показания и следить за направлением воздушного потока. Датчик скорости защищен поворотной крышкой в основании зонда, ее открывают только в процессе измерения. Прибор снабжен держателем для крепления в трубе.

4 ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ

4.1 Основные уравнения теплового расчета теплообменников, входящих в систему охлаждения тепловоза

Характеристики

Список файлов ВКР