125632 (690618), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

5. Расчётная часть курсового проекта

5.1 Расчет сужающего устройства

Расчет производится в соответствии с “Правилами измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД–50–231–80”.

Измеряемая среда	Воздух
Максимальный расход Qном.max, м3/ч	2500
кг/ч
Средний расход Qном.ср., м3/ч	2000
кг/ч
Избыточное давление Ри, кПа	245,1
кгс/см2	2,5
Температура t, °С	55
Барометрическое давление Рб, кПа	78,45
кг/см2	0,80
Допустимая потеря давления на снижающем устройстве при максимальном расходе Р'пд, кПа	24,51
кгс/см2	0,25
Диаметр трубопровода Д, мм	75
Материал трубопровода	Ст. 20

5.1.1 При выборе типа и разновидности дифманометра предельный номинальный перепад давления дифманометра следует выбирать из стандартного ряда чисел, указанных в ГОСТе 18140-84

5.1.2 Верхний предел измерений дифманометра (ГОСТ 18140-84):

5.1.3 Для определения предельного номинального перепада давления вначале рассчитывают допустимую потерю давления P_ПД при расходе Q_пр:

- допустимая потеря давления на сужающем устройстве при максимальном расходе;

Q_пр - верхний предел измерения дифманометра;

Q_max - наибольший измеряемый расход

5.1.4 Далее определяем дополнительную величину С:

- верхний предел измерения дифманометра для объемного расхода;

ρ - плотность среды в рабочих условиях;

D - внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре t.

5.1.5 По вычисленному значению С и заданной величине находим искомое значение и приближенное значение относительной площади сужающего устройства m:

По номограмме для определения предельного номинального перепада давления дифманометра и модуля диафрагмы определяем:

5.1.6 Определим число Рейнольдса и проверим условие: R_e > R_{e min}

По таблице «Правил измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД-50-231-80» определим граничное значение числа Рейнольдса:

Вычислим расчетное значение числа Рейнольдса:

μ – динамическая вязкость воздух

Условие Re > Re_min выполняется, значит, дальнейший расчет производить можно.

5.1.7 Вычисляем вспомогательную величину mα

- наибольший перепад давления в сужающем устройстве, соответствующий Q_max.

Для значения находим посредством деления величины на соответствующее значение коэффициента расхода .

5.1.8 Определим потери давления на диафрагме:

5.1.9 Поправочный коэффициент на тепловое расширение материала сужающего устройства:

5.1.10 Подсчитываем искомое значение диаметра отверстия сужающего устройства

5.1.11 Рассчитаем допуск при :

5.1.12. Диаметр отверстия сужающего устройства:

5.2 Методика расчёта измерительной схемы электронного автоматического потенциометра

В соответствии с изложенной методикой и исходными данными для своего варианта №21 (табл. 2) произведу расчёт измерительной схемы потенциометра.

Таблица 2 Пределы измерения и градуировки автоматических потенциометров.

Тип термопары по ГОСТ 3044-44	Обозначение градуировки (при температуре свободных концов термопары )	Номер варианта	Предел измерения,
			от	до
ТХA	ХA	21	400	900

Расчёт измерительной схемы потенциометра начинается с выбора значений токов в ветвях схемы, который производится с учетом следующих требований:

1) значения токов должны обеспечивать требуемое падения напряжения на измерительном реохорде и сопротивлениях измерительной схемы;

2) ток, потребляемый измерительной схемой, должен быть незначительным;

3) сопротивления, при прохождении по ним тока, не должны заметно нагреваться и менять вследствие этого своё значение.

С учётом этих требований ток в измерительной цепи автоматически потенциометров, например КСП – 4 (рис. 2), являющейся типовой для измерения ЭДС или напряжений, выбран 5мА: в верхней измерительной ветви и в нижней вспомогательной ветви .

5.2.1 По заданным пределам изменения температуры контролируемой среды

и выбирается наиболее подходящий тип термопреобразователя (термопары) (табл. 2) и по её градировочным таблицам определяются значения и , соответствующие верхнему и нижнему значениям предела измерения.

=400⁰ C, =900⁰ C.

=14,5 мВ, =8,42 мВ.

Предел измерения определяется как разность

Рис. 2 Измерительная схема автоматического потенциометра КСП 4.

5.2.2 Величина сопротивления резистора определяется из условия равенства падения напряжения на нём от тока и нормального элемента

Следовательно,

Величины сопротивления резисторов , ограничивающего ток в цепи источника питания стабилизированного (ИПС) и переменного , предназначена для установки величины рабочего тока в измерительной схеме, соответственно равны 750 Ом и 56 Ом.

=750 Ом, =56 Ом.

5.2.3 Величина сопротивления резистора ,

определяющего верхний предел измерения или конец шкалы, определяется из условия равенства падения напряжения на приведенном сопротивлении цепи реохорда (резисторы , , ) и предела измерения ,

Эквивалентное (приведенное) сопротивление реохорда в автоматических приборах является заданной величиной (90, 100 или 300 Ом) и определяется уравнением

90 Ом

Тогда приведенное сопротивление R_ПР можно выразить в следующем виде:

,

где: - коэффициент, учитывающий нерабочие участки реохорда; - сопротивления нерабочих участков в линейном реохорде.

K=1.064 Получим:

С учётом сопротивления подводящих проводов схемы и имеем:

.

5.2.4 Сопротивление R_Н, определяющее нижний предел измерения или начало шкалы находится, исходя из следующих соображений. При температуре контролируемой среды t_min движок реохорда находится в точке а, т.е. в начале шкалы прибора, и термопары компенсируется падением напряжения в точках а – с измерительной схемы

Тогда .

Для высокоточных потенциометров, например класса точности 0,25, учитываются сопротивления соединительных проводов , , и между катушками сопротивлений электрической измерительной схемы, а также термопары при средней температуре свободных концов термопары. Тогда вычисляется по формуле:

5.2.5 Сопротивление служит для ограничения тока в измерительной схеме. Поэтому падения напряжения в точках в – с должно обеспечить компенсацию термопары , соответствующую верхнему пределу измерения прибора . Исходя из этого условия, для прибора с линейным реохордом определяется по уравнению

5.2.6 Для автоматической компенсации влияния изменения температуры свободных концов термопары в схему введено сопротивление R_M, выполненное из медной проволоки и располагающееся вблизи свободных концов термопары. С изменением температуры свободных концов термопары появляется изменение падения напряжения на R_M при протекании тока I₂, компенсирующее ту часть ЭДС термопары, которая возникает за счёт изменения температуры свободных концов термопары. Сопротивление R_M определяется из выражения:

где: - средняя чувствительность термоэлектрического преобразователя в интервале изменения температуры свободных концов его (определяется по градировочным таблицам), мВ/град; - сопротивления при температуре - температурный коэффициент сопротивления меди, равный .

C=0.006

Сопротивление медной катушки для средней температуры окружающей среды находится по формуле:

5.3 Методика расчёта измерительной схемы электронного автоматического моста

В соответствии с изложенной методикой и исходными данными для своего варианта №21 (табл. 3), произведем расчёт измерительной схемы автоматического моста.

Таблица 3

Пределы измерений и градуировки автоматических уравновешенных мостов.

Тип термометра сопротивления.	Сопротивление термометра при .		Обозначения градуировки		Номер варианта		Пределы измерения, 0С
							от	до
ТСM		53		Гр.23		21		0	50

Рассмотрим расчёт уравновешенной измерительной трехпроводной схемы автоматического моста КСМ 4 (рис.6.2).

5.3.1 По заданным пределам изменения температуры контролируемой среды и выбирается наиболее подходящий тип термометра сопротивления (табл. 3) и по его градировочным таблицам определяется величины сопротивлений термометра и , соответствующие верхнему и нижнему пределам измерения автоматического моста:

,

Характеристики

Список файлов курсовой работы