Тема 2.5. Вимірювальні прилади

План:

2.5.1. Прилади для вимірювання тиску.

2.5.2. Схема вимірювання тиску.

2.5.3. Анемометри.

2.5.4. Дифманометри.

2.5.1. Для вимірювання тиску використовують депресіометри і мікроманометри. Депресіометр /рис. 33, а/ складається з двохколінної трубки 1 діаметром 5…10 мм з підкрашеною водою і шкали 2. Одне коліно депресіометра шлангом 3 з’єднується з вентиляційним каналом, а друге залишається відкритим. Різниця рівнів води в колінах – це тиск вентилятора.

Мікроманометр /рис. 33, б/ має більшу точність. Резервуар 1 заповнений етиловим спиртом. Для включення приладу застосовується кран 2, який шлангом 4 через штуцер 5 з’єднаний з вимірювальною трубкою 3. Гвинтом 6, діють на поплавок і встановлюють нульову поділку шкали. Трубка 3 може бути встановлена під різними кутами, для цього на стійці 7 є чотири отвори. Вимірювальний тиск дорівнює

H = g×l×r_{c n} ×sin a = k×g×l. (26)

Де r _сп – густина спирту, кг/м³, a - кут установки трубки відносно горизонту. На шкалі показано величини k = r_{с п} × sin a, які відповідають чотирьом положенням трубки.

Рис. 33. Прилади для вимірювання тиску: а –депресіометр; б –мікроманометр

2.5.2. Розрізняють статичний тиск, який тисне на стінки трубопроводу повітря. Статичний тиск витрачається на подолання опору вентиляційної мережі. Позначається – Н _ст. Динамічний тиск Н _д необхідний для переміщення повітря із швидкістю V_n

H _д = r× V_n ² / 2, (27)

де r =1,293 кг/м³ – густина повітря.

Схема вимірювання повного Н, статичного Н_ст, динамічного Н_д тиску на засмоктуючій і нагнітальній сторонах вентилятора показана на рис. 34.

Рис. 34. Схеми вимірювання тиску

2.5.3. Для вимірювання продуктивності вентиляторів застосовують анемометри, при швидкостях повітря 0,5...10 м/с використовують крильчастий анемометр, а при 1…20 м/с – чашковий (рис. 35). Вертушка 1 з’єднана з лічильним механізмом 2 віссю 3. Лічильний механізм має 3 шкали –одиниці і десятки, сотні і тисячі, вмикається кронштейна 4. При замірах анемометр вводять в повітряний потік і одночасно вмикають секундомірі анемометр. Через 2-3 хв. їх вимикають і записують кінцеві і початкові покази.

По числу обертів крильчатки в секунду і паспорту анемометра знаходять швидкість повітряного потоку. Витрату повітря знаходять по формулі

Q = V_n ×А, (28)

де А – площа перерізу виробки.

Безпосередньо швидкість визначають електроанемометрами, які заміряють струм, що протікає по дротику (його температура і опір залежать від швидкості обдування), а також реактивним анемометрами, в яких кут відхилення вказівника залежить від швидкості потоку.

2.5.4. Постійний контроль продуктивності і тиску вентиляторів здійснюється за допомогою диференційних манометрів, найбільше застосовування отримали кільцеві, поплавкові і мембранні дифманометри (рис. 36). Застосовують також дзвінкові, сифонні, тензометричні і інші дифманометри.

Ці прилади являються первинними – вони першими сприймають імпульс від вимірюваної величини. Вони можуть бути зі шкалою або без шкали. Для дистанційного контролю застосовують вторинні прилади, які електрично з’єднані з первинними.

Рис.35. Чашковий анемометр Рис. 36. Дифманометри: а - кільцевий, б - поплавковий,

в - мембранний

На рис. 36, а показана схема кільцевого дифманометра. Пустотіле кільце 1, частково заповнене рідиною, має перегородку 2. Кільце підвішене на призматичній опорі 3. Обидві камери трубками 4 і 5 з’єднані з вентиляційним каналом. Якщо в одній з камер тиск буде більший, відбудеться зміна рівнів заповнювача. Кільце буде обертатися до тих пір, поки обертовий момент не зрівноважиться з моментом створюваним вантажем 6.

Поплавковий дифманометр (рис. 36, б) представляє собою дві посудини, частково заповнені рідиною. При зміні тиску Р₁ чи Р₂ змінюється рівень рідини і положення поплавка. Це приведе в рух балочну систему, стрілку, а також плунжер 2 індукційної системи дистанційної передачі показів на вторинний прилад.

На рис. 36, в показаний мембранний дифманометр. Перегородка 1 розділяє корпус на 2 камери. Гофровані металічні мембранні коробки 2 і 3 з’єднані між собою і заповнені дистильованою водою. При зміні тисків переміщається плунжер 4, що знаходиться в трубці 5. Це викликає зміну напруги в обмотках 6 диференціальної трансформаторної системи дистанційної передачі на вторинний прилад.

Контрольні запитання до теми 2.5:

2.5.1. Трубка мікроманометра встановлена в положення к = 0,6. Спирт піднявся на висоту

l = 20 мм, визначити тиск Н. g = 10м/с².