Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73

ией стороны колпачка 1. Возникающие при этом деформации воспринимаются проволочными преобразователями (тензодатчиками) 2 kS, наклеенными на его наружной поверхности. Колпачок, укрепленный в корпусе 4, сообщается с областью измеряемого давления.

Выводы от тензодатчиков проходят через изоляционную втулку 6, укрепленную в крышке 5. Этими выводами прибор подключают к мостовой схеме, питаемой от стабилизированного источника переменного или постоянного тока. По значению тока небаланса моста и судят о значении измеряемого давления.

На таком принципе работают тензометр ические манометры с преобразователями типа ТДДМ, ТДД-2, ЛХ-415, характеристики которых приведены в таблице 24.2. Преобразователи этого типа имеют хорошую частотную характеристику в диапазоне от О до 2000 Гц, стабильную статическую характеристику, но уровень входного сигнала довольно низкий.

24.2. Техническая характеристика тензометрических преобразователей давления

Верхние

Частот-

Схема

Область применения

пределы измерения, МПа

ный диапазон.

включения дат-

чика

ТДДМ Для измерения пульсиру- 0,1; 0,2; 0,5; 0... 1000 Полумост ющего избыточного дав- 1; 2,5 ления жидкости и газа ТДД-2 Тоже 0,1;0,2;0,5; 0...1000 Полу-

1; 4; 10; 25; мост, мост

ЛХ-41Б Для измерения быстро- 1; 1,5; 2; 3; 0...500 Мост изменяющегося давления 4 жидких и газообразных сред (допускается длительный нагрев мембраны до 200

24.3. Как измерить отрицательное избыточное давление!

Для измерения давления разреженного воздуха большое распространение получили электрические вакуумметры с термосопротивлением и термопарой типа ЛТ-2. Принципиальная схема электрического вакуумметра показана на рисунке 24.3, б. Термосопротивление 7 выполнено из платиновой проволоки. К его середине приварена (рабочим концом) хромель-копелевая термопара 8, свободные концы которой замкнуты на измерительный прибор 9. При . протекании по термосопротивлению рабочего тока на свободных концах термопары появляется термо-ЭДС, значение которой зависит от силы тока и давления разреженного воздуха. Для обеспечения линейности характеристики преобразователя необходимо обеспечить постоянство тока подогревателя, например при помощи стабилизированного источника литания и переменного резистора R.



Глааа 25. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ ВОЗДУХА И РАСХОДА ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ

25.1. Как измерить скорость движения воздуха!

Наиболее простой и удобный прибор для измерения скорости движения воздуха- анемометр, имеющий вертушку определенной конструкции. Под действием движущегося воздуха вертушка приходит во вращение с частотой, пропорциональной скорости движения воздуха. Движение на ее осн необходимо зафиксировать или преобразовать в электрическую величину, которую можно измерить электрическим прибором. Для этого на оси вертушки можно закрепить постоянный магнит, который при вращении может пересекать


Рис. 25.1. Устройства для измерения скорости воздуха:

а - дистанционный анемометр с фотопреобразователем; 6 - термоаиемометр

тонкой платиновой нитью; в - термоанемометр с двумя терморезисторами.

катушку, расположенную рядом, и наводить в ней ЭДС. Вместо катушки можно установить геркон, тогда при приближении магнита его контакты будут замыкаться и размыкаться при удалении магнита. Если контакты установить в цепи постоянного тока, то можно наблюдать за частотой возникающего в цепи пульсирующего тока или записать этот ток на самопишущем или регистрирующем приборе во времени.

Вместо геркона может быть установлен фотоэлемент или фоторезистор, осветительная лампа и прерыватель светового потока, укрепленный на оси вертушки. Пример такого датчика показан на рисунке 25.1, а. Датчик состоит из вертушки, насаженной на ось 4 с игольчатым подшипником на конце. На верхней части защитной рамки S укреплен шариковый опорный подшипник с зажимным винтом 1 и контргайкой 2. В корпусе 12 размещены фотодиод П и осветительная лампа 8, укрепленные на держателе 10, жестко скрепленном с основанием 9. На этом же основании находится игольчатый подшипник 7. На оси вертушки при помощи втулки 5 закреплен прерыватель 6, выполненный в виде отрезка цилиндра с отвер-



стием. При вращении прерыватель 6 периодически перекрывает луч света, падающий от осветительной лампы S на фотодиод При этом возникает сигнал в виде импульсов напряжения, пропор! циональных скорости воздушного потока, который через усилитель регистрируется счетчиком.

Ко второй группе анемометров можно отнести приборы, принцип действия которых основан на связи между теплоотдачей нагретого тела и скоростью обтекающего его потока воздуха. Чувствительной частью такого прибора является тонкая металлическая проволочка, нагреваемая электрическим током, по степени нагрева которой определяется искомая скорость воздушного потока.

На рисунке 25.1, б показана схема устройства термоанемометра, работающего на этом принципе. Преобразователь представляет собой тонкую платиновую нить 13, припаянную к двум манганиновым стержням 14, укрепленным на изоляционной.ручке 15. Через ручку проходят выводные провода 16, при помощи которых датчик включают в измерительную цепь. Если сделать длину нити в 500 и более раз больше ее диаметра, то потери теплоты через теплопроводность проволоки будут минимальны и значение установившейся температуры будет пропорционально скорости движения воздуха или газа. Поэтому, если обеспечить постоянство тока, проходящего через термосопротивление, то значение скорости воздуха можно определять по значению измеренного сопротивления проволоки, предварительно проградуировав шкалу измерительного прибора в единицах измерения скорости потока. Такие. анемометры имеют малую инерционность и используются для измерения мгновенного значения скорости воздушного или газового потока, но малопригодны для измерения средней скорости.

25.2. В чем особенность анемометров, измеряющих среднюю скорость движения воздуха!

Для измерения усредненных значений скорости воздушного потока удобно использовать вместо металлической нити более массивные термосопротивления типа ММТ или КМТ (рис. 25.1, е). Чувствительной частью прибора являются два терморезистора 18 типа ММТ-6, представляющие собой стерженьки диаметром 0,6 мм и длиной 15 мм, покрытые защитным лаком. На их боковую поверхность намотаны нагревательные спирали из манганиновой проволоки диаметром 0,05 мм. Терморезисторы устанавливают вертикально между двумя дисками 19 из дюралюминия, последние соединены между собой стойками 22 диаметром 0,3 мм. Сверху датчик имеет защитный диск 17 для предохранения от перегрева солнечными лучами. Устройство укреплено на металлическом основании 20. Штырь 21 с винтовой нарезкой служит для крепления прибора к столбу или дереву. При транспортировке датчик закрывают чехлом 23.

Принцип работы анемометра заключается в следующем. Через нагревательную обмотку анемометра из терморезисторов пропускают электрический ток постоянного значения с тем, чтобы выделяемая мощность (десятые доли ватта) соответствовала тому значению, прн котором градуировали прибор. Нагревательная обмотка второго терморезистора является компенсационной, она не обтекается током,





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73