Fizika | Középiskola » Az anyagmennyiségmérés eszközei

A doksi online olvasásához kérlek jelentkezz be!

Az anyagmennyiségmérés eszközei

A doksi online olvasásához kérlek jelentkezz be!


 2008 · 28 oldal  (1 MB)    magyar    32    2018. október 12.  
    
Értékelések

Nincs még értékelés. Legyél Te az első!

Tartalmi kivonat

Az anyagmennyiségmérés eszközei Csoportosítás  Nyugvó anyagok mennyiségének mérése  Tömegmérés mérlegekkel Állandó egyensúlyi helyzettel mérı mérlegek  Változó egyensúlyi helyzettel mérı mérlegek  Térfogat- és szintmérés  Sőrőségmérı eszközök   Folyamatosan szállított anyagok mennyiségének meghatározása Térfogatszámlálók  Áramlásmérık  Nyugvó anyagok mérésének eszközei Mérlegek  Állandó egyensúlyi helyzettel mérı mérlegek Karos mérlegek  Mérlegkar egyensúlya aQ=bG Ha a=b: egyenlı karú mérleg Ha a≠b: egyenlıtlen karú mérleg Állandó ellensúly esetén karhossz változtatható (tolósúlyos) Egyenlı karú mérlegek kiviteli alakjai Laboratóriumi kézimérleg: 1 100g  Táramérleg: 200-5000 g   Analitikai mérleg: a mikrogramm-pontosságú laboratóriumi mérések eszköze (zárt szekrény) Egyenlıtlen karú analitikai mérleg Elınye: Nincs karáttételi hiba,

mivel azonosak a karok  Két élágyazás kevesebb súrlódási veszteséget okoz  Állandó érzékenység  Egyszerőbb, mivel kevesebb szerkezeti elembıl áll  Karos mérlegek fıbb szerkezeti elemei Alaplemez, mutató, skála, libella  Mérlegkar: kis tömeg, nagy merevség (rácsos szerkezet)  Mérlegkések és –ágyak: élágyazás a mérlegkar megtámasztására és a mérlegtányérok felfüggesztésére  Kések: edzett acél, kıkés  Élágy: edzett acél vagy achát (kı)  Tehermentesítı szerkezet (arretáló)  Csillapítás (légfékes lengıcsillapító)  1. Mérlegkar 2. Súlyok 3. Fix ellensúly 4. 0 beállítása 5. Skála beállítás 6. Skála beosztás 7. Súly és tányér felfüggesztés 8. Kések 9. Mérendı minta 10. Súly emelı mechanika 11. Súly ellenırzı gomb 12. Világítás 13. Tükrök 14. Leolvasási rész 15. Légcsillapítás Összetett karos mérlegek  Áttétel: a mért tömeg és a kiegyensúlyozásra szolgáló

ellensúly között, hídmérleg (tizedes mérleg, századosmérleg: a mérendı tömeg 1/10 vagy 1/100 nagyságú ellensúllyal hozható egyensúlyba) Változó egyensúlyi helyzettel mérı mérlegek  Billenısúlyos mérlegek Levélmérleg  Csomagmérleg  Változó egyensúlyi helyzettel mérı mérlegek  Rugós mérleg Rugós (háztartási) mérleg  Torziós mérleg: mikromérleg, néhány milligramm méréshatárú  Rugalmas szál elcsavarodásán alapuló mérımőszer. Elınye, hogy ki lehet küszöbölni a csapágyazást és a velejáró súrlódást, ha pl. az elektromos mérımőszer forgótekercsét torziós szálra függesztjük. Ezáltal javul a mérımőszer pontossága és érzékenysége is Térfogatmérés  Szilárd testek térfogatmérése   Folyadéktérfogattal történı mérés Folyadékok térfogatmérése Üvegcsöves vízállásmutató  Úszós folyadékszintjelzı  Nyomásmérésen alapuló szintmérés  Sőrőségmérés 

Piknométer Orsós aerométer (fokoló)  Mohr-Westpfal mérleg  Sőrőségmérés Folyamatosan szállított anyagok mennyiségmérıi Térfogatmérık és áramlásisebesség-mérık Térfogatmérık Billenıkamrás folyadékmérı: a billenések számolásával megállapítható a folyadék mennyisége  Dugattyús mennyiségmérı  Oválkerekes mennyiségmérı  Áramlásisebesség-mérık Q=v*A (m3/s)  Turbinás áramlásmérık Áramlásisebesség-mérık  Rotaméter Nyomásmérésre visszavezetett sebességmérı eszközök 2 1 2 2 v v p1 + ρ + ρgh1 = p2 + ρ + ρgh2 2 2  Pitot-csı: Az áramlási térbe helyezett mérıfej most a statikus- és torlónyomás összegét érzékeli. 2 v ρ = ρgh 2 v = 2 gh A Prandtl-csı Torlópont pö = pst + pdin pst ρ v2 pö − pst = pdin = ⋅ ρ = ∆h ⋅ (ρ m − ρ ) ⋅ g 2 ( ρm − ρ ) ρm ≈ 2 ⋅ ∆h ⋅ g ⋅ v = 2 ⋅ ∆h ⋅ g ⋅ ρ v = K ⋅ ∆h ∆h ρ ρm ‘K’

értéke egy berendezésre állandó! Szőkítı vagy fojtóelemes mérések  Mérıperem Szőkítı vagy fojtóelemes mérések  Mérıtorok A Ventouri-mérı p1 p2 p1 − p2 = ∆h ⋅ (ρ m − ρ ) ⋅ g ρm ∆h v1 = K ∆h ‘K’ értéke egy berendezésre állandó!  d1  v2 = v1 ⋅    d2  2 v12 v22 ⋅ ρ + p1 = ⋅ ρ + p2 2 2 2 ⋅ ∆h ⋅ (ρ m − ρ ) ⋅ g v1 = ≈ 4  d   1 ρ ⋅    − 1   d2     2 ⋅ ∆h ⋅ ρ m ⋅ g   d 4  ρ ⋅   1  − 1  d2     Elektromágneses áramlásmérı A Faraday-féle indukciós törvényen alapuló áramlásmérés az 5 µS/cm vezetıképesség feletti folyadékok esetére elektronikus elvő áramlásmérı. A mérés során az érzékelı – egy acélcsı, karimákkal, tekercsekkel, szigetelt elektródákkal – tekercseit mágnesezıárammal gerjesztik. Ez a csı belsejében

inhomogén mágneses teret hoz létre, amely az áramló folyadékkal érintkezı elektródák között az áramlási sebességgel arányos feszültséget indukál. Ezt az analóg feszültségjelet az A/Dátalakító digitális jellé konvertálja, és egy digitális szőrı segítségével kiszőri a zajokat. A mérés során létrejött pillanatnyi térfogatáram-jel megjeleníthetı a távadó elektronika kijelzıjén, és elvezethetı az analóg és digitális kimenetek felhasználásával. Az indukciós elven mőködı áramlásmérık elınyei között szerepel, hogy forgó, mozgó, kopó, belógó alkatrészük nincs, így nem okoznak nyomásesést, emellett ezek az áramlásmérık különleges karbantartást sem igényelnek. Fıbb alkalmazási területük: víz-, szennyvíz-, élelmiszer- és vegyipar Coriolis áramlásmérı A tömegáramlás mérése a szimmetrikusan rezgetett rendszer rezgésérzékelıiben a Coriolis-erı által okozott deformáció keltette

fáziseltérés mérésén alapul. Ez a mérési elv 0,1% mérési pontosságot biztosít a mindenkori mért értékre vonatkozóan. A mérés során a meghajtó áramkör a rezonanciafrekvencián rezgeti a mérıcsövet a vezérlıtekercsen keresztül, amely a csı geometriai közepén helyezkedik el. Ennek két oldalán szimmetrikusan találhatóak az érzékelıtekercsek. Ha a hajlított csıben folyadék vagy gáz áramlik, akkor a fellépı Coriolis-erı következtében a csı két vége rugalmasan deformálódik. Ez a két érzékelıtekercs közötti fáziseltéréssel mérhetı. A tömegáram mérése mellett szükség van a pillanatnyi hımérsékletre, amelyet Wheatstone-hídba kötött Pt1000-es érzékelı mér, és a mért közeg sőrőség mérésére, amely az automatikusan ráhangolt rezonanciafrekvenciával arányos. A két érzékelıtekercsrıl, a hımérséklet-érzékelıbıl és a vezérlıáramkörbıl jövı jelet a jelfeldolgozó digitálisan feldolgozza, és

átszámítja tetszılegesen kiválasztható mértékegységő tömegáram-, sőrőség-, hımérséklet- és térfogatáram-értékekre. Ultrahangos áramlásmérık Az ultrahangos elven mőködı áramlásmérık mérıcsövében az áramlási iránnyal egyezı, majd ellentétes irányban küldött ultrahangcsomag nem azonos idı alatt futja be a piezoelven mőködı adó-vevık közti távolságot. A futásidı-különbség a közeg áramlási sebességével – adott áramlási profil és csıkeresztmetszet esetén a térfogatáram nagyságával – lineárisan arányos, 0,5%-os tipikus mérési pontossággal. Ennek a mérési elvnek azon területeken van nagy jelentısége, ahol az indukciós áramlásmérık a minimális vezetıképesség hiánya miatt nem alkalmazhatók, illetve olyan nagy átmérıjő csıvezetékek esetén, ahol a tömegáramlás-mérık nem gazdaságosak, vagy gyártásuk már nem lehetséges. Az 1200 mm feletti átmérıjő csövek esetén

költségoptimalizálás céljából a Siemens cég nem csak a megszokott karimás kivitelt, hanem utólag, a csı falába építhetı szerelıkészletet is ajánl (a csı falába fúrva, hogy az érzékelıszondák az áramló közeggel közvetlen kapcsolatban legyenek). Ezek rendeléséhez mindössze a már létezı csı átmérıjét és anyagát kell megadni, pl.: beton, szénacél vagy rozsdamentes acél. Az ultrahangos elvő áramlásmérık elınye, hogy a mérés független a folyadékban bekövetkezett hımérséklet-, sőrőség-, nyomás- és vezetıképesség-változástól. Fı alkalmazási területük: erımővi sótalanított vizek mérése, távfőtı rendszerek, hımennyiségmérık, petrokémiai ipar