22. Прилади для вимірювання температури безконтактним способом. Пірометри повного випромінювання (радіаційні).

Пирометр — прибор для бесконтактного измерения температуры тел. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

Пирометры полного излучения измеряют температуру по мощности излучения нагретого тела. Пирометр снабжен оптической системой (линзой, зеркалом), собирающей испускаемые нагретым телом лучи на каком-либо теплоприемнике. Теплоприемник обычно состоит из миниатюрной термоэлектрической батареи (из нескольких малоинерционных последовательно соединенных ТЭП), термометра сопротивления или полупроводникового терморезистора. В качестве измерительных приборов применяют милливольтметры, автоматические потенциометры и уравновешенные мосты. Пирометр с термобатареей состоит из телескопа с линзой объектива и линзой окуляра. На пути лучей линзы установлена диафрагма, в фокусе линзы объектива - термоэлектрическая батарея. Рабочие спаи ТЭП прикреплены к крестообразной пластинке из платиновой фольги, покрытой платиновой чернью для лучшего поглощения падающих лучей. Свободные концы ТЭП термометров укреплены на слюдяной пластинке а соединительные провода выведены к клеммам, находящимся в корпусе телескопа. Перед окулярной линзой помещено цветное стекло для защиты глаз при установке пирометра. Температура рабочих концов термобатареи не должна превышать 250. Для уменьшения числа лучей, падающих на термобатарею, служит диафрагма.

В отличие от оптических пирометров с исчезающей нитью и цветовых пирометров, в радиационных пирометрах используется тепловое действие полного излучения нагретого тела, включая как видимое, так и не видимое излучение. В связи с этим радиационные пирометры называются также пирометрами полного излучения. В качестве чувствительного элемента в радиационных пирометрах используется термобатарея из нескольких миниатюрных последовательно соединенных термопар, рабочие спаи которых нагреваются излучением объекта измерения, фокусируемых с помощью оптической системы. Возникающая Т.Э.Д.С. измеряется с помощью милливольтметра или автоматического потенциометра, градуированного в градусах.

Пирометрами полного излучения, у которых в качестве тепловоспринимающего элемента используют термометры сопротивления, можно измерять сравнительно низкие температуры. Например от 20 до 100. Для работы с различным измерительными приборами (вторичными) пирометры снабжают панелью с эквивалентными и уравнительными резисторами.

Точный учет количества поступающей в приемник лучистой энергии крайне сложен, так как между теплоприемником и окружающей средой происходит теплообмен, поэтому прибор может иметь не поддающиеся учету погрешности. Несмотря на эти недостатки пирометры полного излучения широко применяют в производственной практике; они могут быть установлены стационарно, позволяют применять дистанционную передачу, автоматически записывать и регулировать температуру.

23. Аболютное давление ра-параметр слстояния вещества(жидкостей,газов и паров). Избыточное давление ри-разность между абсолютным давлением ра и атмосферным давлением рб(т.е.давлением окружающей среды):ри=ра-рб.Если абсолютное давление ниже атмосферного,то рв=рб-ра,где рв-давление(разряжение),измеренное вакуумметром.Единицы измерения: мм рт.ст;мм вод.ст.;Па;атм!

Классификация по принципу действия:

-жидкостные,основаны на уровновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости;

-деформационные(пружинные),измеряющие давление по величине деформации различных упругих элементов или по развиваемой ими силе;

-электрические основанные либо на преобразовании давления в какую-нибудь электрическую величину,либо на изменение электрических свойств материала под действием давления.

В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:

• Манометры – для измерения избыточного давления.

• Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).

• Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.

• Барометры – для измерения атмосферного давления.

• Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.

• Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений

U-образный манометр представляет собой стеклянную трубку,изготовленную в виде буквы U.Трубка укреплена на доске со шкалой,расположенной между ветвями трубки.Трубка прибора заполнена жидкостью(ртутью,водой,спиртом).Система находиться в рвновесии если гидростатическое давление столба жидкости в открытом колене уравновешивается давлением в другом колене.

ра=рб+Hg(p-p1)-где

ра-абсолютное давление в аппарате или трубопроводе; рб-атмосферное давление;Н-разность уровней жидкости в обоих коленах;р-плотность жидкости в манометре,кг/м3;р1-плотность среды находящейся над жидкостью в манометре кг/м3.

Для определения высоты столба жидкости(Н)необходимо сделать два отчета(снижение в одном колене,подъема в другом)и суммировать измеряные велечины: Н=h1+h2

24. В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:

• Манометры – для измерения избыточного давления.

• Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).

• Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.

• Барометры – для измерения атмосферного давления.

• Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.

• Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений

Однотрубный(чашечный) прибор-представляет собой модификацию двухтрубного,одного из колен заменено широким сосудом(чашкой).Сосуд соединен с вертикальной стеклянной трубкой.Резервуар,в котором измеряют давление, подключают к сосуду,а резервуар,в котором измеряют разряжение,-к трубке.О велечине давления или разряжения судят по высоте столба жидкости в вертикальной трубке прибора.

Преимущество чашечного прибора заключается в одном отсчете положения менеска жидкости в трубке.Онако при этом возникает погрешность из-за понижения уровня жидкости в сосуде что изменяет положение нуля шкалы.При поднятии жидкости в трубке на высоту h1 жидкость в сосуде опустится на расстояние h2 .Эти величины связаны равенством h1s=h2S ,где s и S-площадь сечения соответственно трубки и сосуда.Отсюда h2=h1s/S. Истинная высота столба жидкости

H=h1+h2=h1s/S=h1(1+s/S)

Давление p=h1/g(1+s/S)(p-p1)

Таким образом,погрешность измерения зависит от отношения площадей сечения трубки и сосуда и может быть сколь угодно малой.Площади сечения сосуда и трубки выбирают обычно такими,чтобы отношением s/S можно было пренебречь.В основном для чашечных приборов s/S<1/400.При этом без внесения существенной существенной погрешности можно подсчитать p=h1g(p-p1) .

Верхний предел измерения давления жидкостными приборами ограничивается их приемлемыми габаритными размерами.На практике двух- и однотрубными приборы изготовляют для измерения давлений не свыше 0,196 МПа.