Контроль та вимірювання параметрів рідин і газів

Звичайно в оптичних пірометрах є дві шкали, однією з яких користуються при невстановленому поглинаючому світлофільтрі, наприклад від 800 до 1200°С, а іншою -- при встановленому світлофільтрі від 1200 до 2000°С. Існуючі в цей час оптичні пірометри призначені для вимірювання температур в інтервалі від 800 до 6000°С і мають різні модифікації з різними межами вимірювання. Клас точності оптичних пірометрів 1,5-4,0.

На точність вимірювання температури оптичними пірометрами впливають ступінь відхилення властивостей випромінювача від властивостей чорного тіла, а також поглинання променів проміжним середовищем, через яке проводиться спостереження. На результати вимірювання впливають наявність у навколишньому повітрі пилу, диму і великого вмісту двоокису вуглецю. Крім того, усяке забруднення оптичної системи пірометрів також проводить до збільшення похибки вимірювання.

Перевагами оптичних пірометрів є порівняно висока точність вимірювання, компактність приладу і простота роботи з ними. До недоліків варто віднести потребу в джерелі живлення, неможливість стаціонарного вимірювання температури і автоматичного її запису, а також суб'єктивність методу вимірювання, заснованого на спектральній чутливості очей спостерігача.

Багато реальних тіл, такі, як кераміка, оксиди металів, вогнестійкі вироби, графіт та ін. є практично сірими. У цьому зв'язку переваги колірного методу вимірювання очевидні, тому що колірна температура багатьох твердих і рідких тіл значно менше відрізняється від істинної температури, ніж яскравісна або радіаційна.

Фотоелектричні пірометри. На відміну від оптичних візуальних пірометрів фотоелектричні пірометри є автоматичними. Чутливими елементами, що сприймають променисту енергію, у цих приладах можуть служити фотоелементи, фотомножники, фотоелементи опору і фотодіоди. Вимірювання температури фотоелектричними пірометрами, як і оптичними візуальними, засновано на залежності спектральної яскравості тіла від його температури.

Фотоелектричні пірометри за принципом дії бувають двох типів. До першого типу відносять прилади, у яких сприймана приладом промениста енергія, потрапляючи на чутливий елемент, змінює його параметри (фотострум, опір). У приладах другого типу вимірювання променистої енергії здійснюється компенсаційним методом, тут чутливий елемент працює в режимі нуль-індикатора, порівнюючи інтенсивності випромінювання від вимірюваного тіла і стабільного джерела випромінювання - мініатюрної лампочки розжарювання.

Пірометри сумарного випромінювання. Вимірювання температури пірометрами сумарного випромінювання засновано на використанні теплового випромінювання нагрітих тіл. Теплові промені, які уловлюються пірометром, концентруються за допомогою збірної лінзи на термочутливому елементі, що складається з невеликої термобатареї. Променистий потік направляється лінзою на робочі кінці термобатареї, за ступенем нагрівання яких роблять висновок про температуру випромінювача. Вторинним приладом пірометра служить мілівольтметр або автоматичний потенціометр.

Пірометр сумарного випромінювання характеризується рядом переваг у порівнянні з візуальним, що полягають в об'єктивності методу вимірювання, відсутності стороннього джерела живлення і можливості застосування дистанційної передачі показань на вторинні прилади, але уступає йому, як було зазначено раніше, у точності вимірювання.

Шкала пірометра, градуйована в °С радіаційної температури, має нерівномірні розподіли, сильно стислі на початку і розтягнуті наприкінці.

Для вимірювання температур вище 3000 °С методи пірометрії є практично єдиними, тому що вони безконтактні, тобто не вимагають безпосереднього контакту датчика приладу з об'єктом вимірювання. Теоретично верхня межа вимірювання температури пірометрами випромінювання необмежена.

4.9 Тепловізори

Тепловізор (інфрачервона камера) - оптико-електронний вимірювальний прилад, що працює в інфрачервоній області електромагнітного спектра, який "переводить" у видиму область спектра власне теплове випромінювання людей або техніки.

Тепловізор може використатися як прилад для безконтактного вимірювання температури об'єктів і температурних полів.

Сучасний тепловізор має досить просту будову: об'єктив, тепловізійну матрицю (чутливий елемент) і електронний блок обробки сигналу. Матриця - це ґратка мініатюрних детекторів, що сприймає інфрачервоні сигнали і перетворює їх в електричні імпульси, які після посилення перетворюються у відеосигнал. Розмір фотоелектричних матриць у середньому 640Ч480 пікселів.

Тепловізори поділяють на дві категорії: з охолоджуваною і неохолоджуваною матрицею.

Охолоджувані - самі чутливі, дорогі і масивні, адже для охолодження використовуються кріогенні технології, що дозволяють охолоджувати матрицю до температур мінус 170-210⁰С. Ціна і маса визначають і сферу застосування таких приладів. Мінуси камер з охолоджуваними матрицями - велике енергоспоживання і короткий термін служби кріогенної системи, дорожнеча, а також те, що охолодження матриці до робочої температури займає звичайно кілька хвилин.

Неохолоджувані - на порядок дешевше, компактніше, але ціна за це - знижена чутливість. Перевага їх у тім, що вони починають працювати відразу після включення, мають довгий термін служби і низьке споживання енергії. Простота і відносна дешевизна неохолоджуваних тепловізорів зробили їх масовими.

На рис.4.7 наведена узагальнена функціональна схема тепловізора з фокальною ІК-матрицею.

Рисунок 4.7 - Узагальнена функціональна схема тепловізора з фокальною матрицею: 1 - оптична система; 2 - фокальна матриця із підсилювачами; 3 - мультиплексор; 4 - система охолодження; 5 - коректор неоднорідності характеристик чутливих елементів; 6 - аналого-цифровий перетворювач; 7 - цифровий коректор неоднорідності; 8 - коректор; 9 - формувач зображення; 10 - дисплей; 11 - цифровий вихід

4.9.1 Принцип дії тепловізорів

Принцип роботи тепловізорів полягає в тому, що вони "бачать" не відбите інфрачервоне випромінювання, а власне випромінювання цілей і предметів. Кожне нагріте тіло випускає теплове випромінювання, інтенсивність і спектр якого залежать від властивостей тіла і його температури. Принцип дії тепловізора такий: інфрачервоне (теплове) випромінювання від досліджуваного об'єкта через оптичну систему передається на приймач, що являє собою неохолоджувану матрицю термодетекторів. Далі отриманий відеосигнал за допомогою електронного блока вимірювання, реєстрації і математичної обробки оцифровується і відображається на екрані комп'ютера або дисплеї тепловізора. Тобто фізична картина фотоефекта така: ІК-фотони, потрапляючи на поверхню вузькозонного напівпровідника (HgCdTe, InSb), переводять носіїв заряду зі зв'язаного стану у вільний. Їх кількість пропорційна інтенсивності теплового випромінювання об'єкта. Матриця фотоелектричних детекторів, яка встановлена у тепловізорі, обов'язково повинна охолоджуватися, інакше власні теплові коливання ґратки напівпровідника викликають настільки інтенсивне вивільнення носіїв заряду, що на його фоні генерація носіїв ІК-випромінювання стає просто непомітною.

Тепловізор зовсім безпечний для людини. Цей прилад тільки приймає інфрачервоне випромінювання, нічого при цьому не випромінюючи на відміну від рентгена, що шкодить здоров'ю людини.

Тепловізори поставляються із програмним забезпеченням, необхідним для зберігання і аналізу інфрачервоних зображень і для створення професійних звітів. Програмне забезпечення тепловізора дозволяє настроювати і змінювати основні параметри збереженого зображення (компенсацію відбитого тепла, колірну палітру і т.д.). Це не тільки підвищує зручність і вірогідність обстеження тепловізором, але і відкидає необхідность повторного сканування встаткування.

Головна проблема тепловізорів - об'єктиви. Для виготовлення тепловізійних об'єктивів застосовується дуже дорогий матеріал - чистий германій. Зараз вартість об'єктива становить приблизно 45% вартості всього приладу, ще 45% - матриця.

4.9.2 Області застосування тепловізоров

Тепловізори застосовуються для контролю стану об'єктів і технологічних процесів у різних галузях промисловості, а також при проведенні наукових досліджень.

Області застосування тепловізорів: енергетика і енергоаудит, машинобудування, будівництво, нафтова і хімічна промисловість, транспорт і т.д. За допомогою тепловізора можна оперативно визначити передумови виникнення і наявність дефектів у нафто- і газопроводах, у теплотрасах, водопроводах і електричних з'єднаннях. Своєчасне виявлення за допомогою тепловізора температурних аномалій, що відбивають невидимі небезпечні процеси навколо нас, дозволить вжити заходів для усунення причин можливих аварій.

Приклади використання тепловізорів

1. Тепловізор у будівництві будинків і котеджів:

- виявлення порушення теплоізоляції та інших тепловтрат;

- виявлення дефектів стиків панелей, тріщин, погіршення теплоізоляційних властивостей, ділянок інфільтрації води, обривів арматур, ділянок більш пізнього ремонту.

2. Тепловізор в енергетиці:

- тепловізійний моніторинг ліній електропередач;

- виявлення дефектних контактів з'єднань комутаційних апаратів;

- виявлення засмічення теплообмінників на теплотрасах;

- виявлення проблем у теплоізоляції турбін, паро- і трубопроводів.

3. Тепловізор в енергозбереженні:

- енергоаудит;

- визначення теплоізоляційних властивостей матеріалів;

- діагностика огороджуючих конструкцій;

- виявлення тепловтрат у внутрішніх приміщеннях і зовні будинків і споруджень.

4. Тепловізор у хімічній промисловості:

- контроль температури продукту;

- перевірка герметичності та ізоляції ємностей для зберігання різних рідин і газів.

5 Тепловізор в авіакосмічній і військовій техніці:

- системи самонаведення на ціль, системи оповіщення про ранній запуск ракет;

- теплова розвідка (виявлення живої сили і техніки);

- авіакосмічна зйомка тепловізором. Спостереження за елементами земного ландшафту, підземними теплотрасами, льодовиками, ділянками геотермальної діяльності, лісами і водними просторами, фауною і т.ін.

6 Тепловізори в медицині:

- моніторинг запальних процесів, локальних пухлин, порушення кровообігу, процесів загоєння ран, травм і т.ін.

4.9.3 Методика роботи з тепловізором

Тепловізійні вимірювання зовнішніх поверхонь проводять у зимовий або перехідний період відповідно до норм, установлених державою. У випадку відсутності проектно-технічної документації, вони проводяться при температурному перепаді повітря у внутрішніх і зовнішніх приміщеннях не менше 15⁰С.

Температурні поля поверхонь виходять у вигляді кольорового зображення, де градації кольору відповідають градації температур. Найясніші ділянки означають місця самих більших тепловтрат.

Вимірювання повинні проводитися за відсутності атмосферних опадів, туману, задимленості повітря, інею на поверхнях, прямого сонячного опромінення поверхонь. Тобто обстежувані поверхні не повинні перебувати в зоні певного сонячного опромінення за 12 годин до початку вимірювань.

Місця установлення тепловізійної камери вибирають таким чином, щоб поверхня об'єкта вимірювань перебувала в прямій видимості під кутом спостереження. На плані забудови відзначаються обрані точки зйомки. Об'єкт фотографують, реєструють порушення і дефекти зовнішніх поверхонь огороджуючих конструкцій, а також ділянки, що вимагають уточнення даних.

Одночасно з тепловізійною зйомкою зовнішніх поверхонь будинку відбувається реєстрація метеоумов - виміряється температура повітря, напрямок і швидкість вітру. Вимірювання проводять також і у внутрішніх приміщеннях - температуру, рухливість і вологість повітря.

Коли вимірювання проведені, отримані термограми обробляються і порівнюються з розрахунковими даними.

Звичайно досвідчений фахівець за результатами може визначити місця зі зниженою теплоізоляцією, з різними дефектами через неякісний монтаж конструкцій або неправильні рішення. Тепловізійна зйомка останнім часом стає просто обов'язковим елементом в енергоаудиті.

5. ВИМІРЮВАННЯ ТИСКУ

5.1 Загальна класифікація

Тиском називають відношення сили, що діє перпендикулярно до поверхні, до площі цієї поверхні. Тиск - одна з основних величин, що визначає термодинамічний стан речовин. Тиском багато в чому визначається хід технологічного процесу, стан технологічних апаратів і режими їх функціонування. Із завданням вимірювання тиску доводиться стикатися при вимірюваннях певних технологічних параметрів, наприклад витрати газу або пари, при термодинамічних параметрах, що змінюються, рівня рідини та ін.

Розрізняють такі основні види тиску: атмосферний, абсолютний, надлишковий і вакуум (розрідження).

Атмосферний (барометричний) тиск (Р_б) -- тиск, створюваний масою повітряного стовпа земної атмосфери. Він має змінне значення, що залежить від висоти місцевості над рівнем моря, географічної широти і метеорологічних умов (погоди).

Надлишковий тиск (Р) -- різниця між абсолютним і барометричним тисками.

Абсолютний тиск (Р_а)-- тиск, відлічений від абсолютного нуля. За початок відліку абсолютного тиску беруть тиск усередині посудини, з якої повністю видалене повітря. Абсолютний тиск Р_а середовища може бути більшим або меншим атмосферного. У першому випадку абсолютний тиск дорівнює сумі атмосферного і надлишкового тисків:

. (5.1)

У другому випадку абсолютний тиск менше атмосферного на величину вакуумметричного тиску, тобто

. (5.2)

В окремому випадку, коли Р або Р_в дорівнює нулю, абсолютний тиск дорівнює атмосферному.

Вакуум (розрідження) (Р_в)-- різниця між барометричним і абсолютним тисками. Іноді вакуумметричний тиск виражають у вигляді відносної величини V у відсотках атмосферного тиску:

. (5.3)

Статичний тиск (Р_с) потоку може бути надлишковим або вакуумметричним, в окремому випадку він може дорівнювати атмосферному.

Повний тиск середовища, що рухається (Р_П), складається зі статичного (Р_с) і динамічного (Р_Д) тисків:

. (5.4)

Динамічний тиск (Р_Д) (Па), що залежить від швидкості потоку (швидкісний напір) для рідини, а також для газу і пари при помірних швидкостях, визначається за формулою

, (5.5)

де v - швидкість руху речовини, м/с;

с - густина речовини, кг/м³.

У Міжнародній системі одиниць (SI) за одиницю тиску береться паскаль (Па) -- тиск, створюваний силою в 1 ньютон (Н), рівномірно розподіленої по поверхні площею 1 м² і спрямованої нормально до неї.

Несистемна одиниця тиску (1 кгс/см²) дорівнює тиску на площу 1 см² сили в 1 кгс, де 1 кгс -- сила, що надає масі в 1 кг нормального прискорення вільного падіння в 9,81 м/с². Одиниця тиску системи МКГСС (метр, кілограм-сила, секунда) дорівнює 1 кгс/м².

У рідинних приладах з водяним або ртутним заповненням скляних трубок вимірювання тиску виконується в міліметрах водяного або ртутного стовпа (мм вод.ст. або мм рт.ст.). Значення, вимірювані в цих одиницях, звичайно відносять до нормального прискорення вільного падіння тіл і нормальної температури, що дорівнює для води 4°С і ртуті 0°С. Неважко встановити, що тиск в 1 мм.вод.ст. дорівнює тиску в 1 кгс/м².

Несистемна одиниця тиску -- бар дорівнює тиску 1·10⁵ Па, або 1,01972 кгс/см². Ця одиниця зручна у тому відношенні, що числа, що виражають тиск у барах і кгс/см², відрізняються між собою не більше ніж на 2%.

Через те, що зазначені одиниці -- кгс/см², мм вод.ст., мм рт.ст. і бар -- у цей час дістали поширення, вони тимчасово допускаються до застосування поряд з одиницями системи SI.

В англійських мірах одиницею тиску є 1 англ. фунт-сила (4,45 Н) на 1 кв. дюйм, дорівнює 6890 Па (0,645·10^-3 м²).

Співвідношення між одиницею тиску системи SI і колишніми наведені в табл.5.1.

Таблиця 5.1 - Співвідношення між одиницями тиску

Одиниця тиску	Па	Бар	Кгс/см2	Кгс/м2	Мм рт. ст.
Па	-	1Ч10-5	10,2Ч10-6	0,102	7,5Ч10-3
Бар	1Ч105	-	1,02	10,2Ч103	750
Кгс/см2	98,1Ч103	0,981	-	1Ч104	735,6
Кгс/м2	9,81	98,1Ч10-6	1,10-4	-	73,56Ч10-3
Мм рт. ст.	133,3	1,333Ч10-3	1,36Ч10-3	13,6	-

Для наближеного перелічення тиску, вираженого в кгс/см² і кгс/м², і у тиску, вираженому відповідно в МПа і Па, необхідно в першому випадку числове значення зменшити в 10 разів, а в другому -- збільшити в 10 разів. Так, наприклад, тиск у 100 кгс/см² відповідає тиску в 10 МПа, а тиск у 100 кгс/м² -- тиску в 1000 Па.

Засоби вимірювання тиску класифікують за видом вимірювального тиску і принципом дії. За видом вимірювального тиску засоби вимірювання поділяють на такі:

- манометри надлишкового тиску -- для вимірювання надлишкового тиску;

- манометри абсолютного тиску -- для вимірювання тиску, відліченого від абсолютного нуля;

- барометри -- для вимірювання атмосферного тиску. Барометри поділяють на ртутні і мембранні;

- вакуумметри -- для вимірювання вакууму (розрідження);

- мановакуумметри -- для вимірювання надлишкового тиску і вакууму (розрідження).

Крім перелічених засобів вимірювання у практиці вимірювання дістали поширення:

- напороміри -- манометри малих надлишкових тисків (до 40 кПа);

- тягоміри -- вакууметри з верхньою межею вимірювання не більше 40 кПа;

- тягонапороміри -- мановакуумметри з діапазоном вимірювання від плюс 20 до мінус 20 кПа;

- вакуумметри залишкового тиску -- вакуумметри, призначені для вимірювання глибокого вакууму або залишкового тиску, тобто абсолютних тисків менше 200 Па;

диференційні манометри -- прилади вимірювання різниці тисків.

За принципом дії засоби вимірювання тиску поділяють на такі: рідинні, поршневі, деформаційні (пружинні), іонізаційні, теплові, електричні. Така кваліфікація не є вичерпною і може бути доповнена засобами вимірювання, заснованими на інших фізичних явищах.

Найбільша кількість приладів, які застосовуються для вимірювання тиску, є манометрами надлишкового тиску. У цей час існує великий парк приладів вимірювання тиску, що дозволяє здійснювати вимірювання тиску в діапазоні 10^-12-10¹¹Па.

Далі розглянуті прилади вимірювання тиску, широко застосовувані як робочі при технологічних вимірюваннях.

5.2 Рідинні засоби вимірювання тиску

Для рідинних манометрів величиною, що характеризує вимірювальний тиск, є видима висота стовпа (рівня) рідини, який зрівноважується, у скляній вимірювальній трубці. До приладів цього виду відносять однотрубні (чашкові) і двотрубні (U-подібні) манометри. До рідинних засобів вимірювання тиску (різниці тисків і розрідження) з гідростатичним зрівноважуванням, які ще застосовуються у технологічних процесах, відносять поплавкові і дзвонові дифманометри.

Рідинні манометри є досить простими і точними приладами, що служать для визначення невеликих надлишкових тисків, що не перевищують 0,2 МПа. Вони широко застосовуються при дослідницьких і налагоджувальних роботах. У цих манометрах за врівноважувальну рідину використовують ртуть, дистильовану воду або етиловий спирт.

У цей час номенклатура рідинних засобів вимірювання тиску з гідростатичним зрівноважуванням істотно обмежена. Здебільшого вони замінені більш удосконаленими деформаційними засобами вимірю-вання.

Двотрубні манометри. Найбільш часто застосовується двотрубний манометр (рис.5.1), що складається зі скляних вимірювальних трубок 1 і 2, з'єднаних унизу і закріплених на вертикальній підставці 3. Між трубками поміщена міліметрова шкала 4 з нульовою поділкою посередині.

Вимірювальні трубки заповнюються зрівноважувальною рідиною до нульової позначки шкали. Трубка 1 з'єднана гумовою трубкою 5 з вимірювальним середовищем, яке перебуває під абсолютним тиском Р_а, а трубка 2 -- з атмосферою, яка має тиск Р_б. Як правило, трубка 1, зв'язана із середовищем більшого тиску, позначається знаком “+” (плюсова трубка), а трубка 2, зв'язана із середовищем меншого тиску, позначається знаком “--“ (мінусова трубка).

При включенні манометра вимірювальний тиск зрівноважується стовпом рідини висотою h, який відлічується за шкалою приладу. Внаслідок того, що рівень рідини в трубці 1 знизиться, а в трубці 2 відповідно зросте, то загальна висота стовпа h буде дорівнювати сумі поділок, позначених на шкалі вище і нижче нульової поділки.

Якщо зрівноважульною рідиною є вода або спирт, то відлік показань проводиться по нижній межі меніска, а якщо ртуть - то по верхній. Тоді тиск визначається як

. (5.6)

Таким чином, при вимірюванні надлишкового тиску висота стовпа зрівноважувальної рідини не залежить від площі отвору вимірювальних трубок.

З рівняння (5.6) бачимо, що висоти трубок манометра, обмежуються міцністю і зручністю відліку і не повинні перевищувати 1,5 м, при вимірюванні надлишкових тисків 0,015-0,2 МПа варто застосовувати зрівноважувальну рідину з великою густиною (ртуть), а при більш низьких тисках - з малою (вода, спирт та ін.).

Випускаються двотрубні манометри з діапазоном показань 100, 160, 250, 400, 600 і 1000 мм стовпа рідини.

При вимірюванні тиску двотрубним манометром становить незручність відлік рівнів рідини одночасно в обох вимірювальних трубках. При значних коливаннях вимірювального тиску це утрудняє точне визначення показань приладу. У таких випадках для зменшення коливань рівнів рідини застосовують місцеве звуження перетину сполучної лінії.

Однотрубні манометри. На рис.5.2 показана схема однотрубного манометра, що відрізняється від двотрубного тим, що замість другої вимірювальної трубки має широку посудину (чашку) 1. До нижньої частини посудини приєднана скляна вимірювальна трубка 2, поруч із якою закріплена міліметрова шкала 3. Прилад змонтований на вертикальній підставці 4. Посудина манометра контактує з вимірювальним середовищем за допомогою трубки 5. Вільний кінець вимірювальної трубки з'єднаний з атмосферою. Посудина і вимірювальна трубка заповнюються зрівноважувальноюрідиною до нульової поділки шкали. У більшості випадків зниженням рівня рідини в посудині, тобто h₂ (див. рис. 5.2), можна знехтувати і вважати h?h₁. Тоді

. (5.7)

Похибка вимірювання однотрубним манометром вища, ніж двотрубним, зате більш зручним для першого є вимірювання рівня рідини в одній трубці.

Мікроманометри. Розглянуті вище рідинні манометри непридатні для вимірювання невеликих тисків, що дорівнюють одиницям або десяткам міліметрів висоти стовпа зрівноважувальноїрідини тому що при цьому похибка стає досить значною. Так, наприклад, при вимірюванні стовпа висотою 10 мм і можливій помилці у відліку показань неозброєним оком в 1 мм відносна похибка становитиме 10%, що неприпустимо.

Для точних вимірювань невеликих тисків газу (повітря) набуває застосування широкий за інтервалом вимірювання рідинний мікроманометр із похилою трубкою.

Цей прилад (рис.5.3) має широку металеву посудину 1, яка з'єднана гнучкою трубкою з вимірювальною скляною трубкою 2, закріпленою на міліметровій шкалі 3. Посудина контактує з вимірювальним середовищем гумовою трубкою 4. Установлення рівня рідини на нульову поділку шкали проводиться гвинтом коректора 5, що переміщає в посудині поршень 6. За допомогою дугоподібної стійки 7 з отворами шкала з вимірювальною трубкою може бути закріплена під п'ятьома кутами нахилу до горизонталі. Прилад змонтований на трикутній плиті 8, обладнаний для правильного установлення двома гвинтовими ніжками 9 і двома взаємно перпендикулярними рівнями 10. Застосування похилої скляної трубки дозволяє, зменшивши кут б при тій самій висоті стовпа рідини, збільшити його довжину, що підвищує точність відліку.



Тиск Р (Па) за допомогою мікроманометра визначається за формулою

, (5.8)

де l -- довжина стовпа рідини, відлічуваної за шкалою приладу, мм.

Зрівноважувальною рідиною для мікроманометра служить етиловий спирт. Діапазон показань залежно від кута нахилу трубки при нормальному прискоренні вільного падіння тіл (9,81 м/с²) становить 600, 900, 1200, 1800 і 2400 Па. Клас точності мікроманометра 1. Прилад випускається на робочий тиск середовища 0,01 МПа.

Установлення і виправлення до показань рідинних манометрів. На точність вимірювання тиску за допомогою рідинних манометрів впливають правильність установлення приладу, відлік висоти стовпа і визначення густини зрівноважувальної рідини.

Щоб уникнути перекручування результатів вимірювання, рідинні манометри закріплюються у вертикальному положенні за рівнем в місцях, не підданих вібрації і нагріванню, і які перебувають поблизу місця відбору тиску.

Якщо манометр установлений вище або нижче місця відбору тиску, а сполучна лінія і простір над рідиною в плюсовій вимірювальній трубці або посудині заповнені іншою, більш легкою рідиною (наприклад, водою при вимірюванні ртутним манометром тиску води або пари), необхідно до показань приладу вводити виправлення, що враховує тиск, який створюється стовпом цієї рідини.

Абсолютна похибка вимірювання, що залежить від правильності відліку висоти стовпа рідини неозброєним оком, звичайно становить ±(0,5-1) мм. Застосування оптичних пристосувань (візуалізаторів) помітно зменшує цю похибку.

5.3 Деформаційні прилади для вимірювання тиску

Висока точність, простота конструкції, надійність і низька вартість є основними факторами, що обумовлюють велике поширення деформаційних приладів для вимірювання тиску в промисловості і наукових дослідженнях.

Досить поширеним видом деформаційних приладів, які використовуються для визначення надлишкового тиску, є трубчасто-пружинні манометри, що відіграють винятково важливу роль у технічних вимірюваннях. Ці манометри виготовляються з одновитковою трубчастою пружиною, що являє собою вигнуту по колу металеву пружну трубку овального перетину. Під дією вимірювального тиску усередині трубки вона частково розкручується внаслідок деформації її перетину, що прагне набрати форми кола.

Вимірювальні прилади з одновитковою трубчастою пружиною призначені для вимірювання надлишкового тиску і розрідження неагресивних рідких і газоподібних середовищ. Прилади цього типу випускаються тільки показуючими у звичайному, вібростійкому, антикорозійному, вогне- і вибухозахищеному виконаннях.

Однією з основних характеристик деформаційного чутливого елемента зазначених приладів є залежність переміщення д робочої точки від діючого тиску Р або різниці тисків. Ця характеристика д=f(Р), яка називається статичною, може бути лінійною або нелінійною. Хід статичної характеристики в межах пружної деформації неоднозначний і утворює петлю гістерезису. Значення гістерезису визначає систематичну похибку деформаційних засобів вимірювання.

Крім відзначеного недоліку, чутливі елементи мають властивість пружної післядії, суть якого полягає в тому, що після припинення зміни тиску деформація продовжує зменшуватися, асимптотично наближаючись до межового значення. Поряд із пружною післядією при експлуатації чутливих елементів має місце залишкова деформація, яка полягає в тому, що після зняття тиску чутливий елемент не повертається у вихідне положення. При багаторазових вимірюваннях залишкова деформація накопичується, що приводить до значних похибок.

Викладені особливості деформаційних чутливих елементів пояснюють той факт, що для технічних манометрів верхня межа вимірювання обмежується половиною тиску, що відповідає межі пропорційності статичної характеристики, у той час як для зразкових приладів межа вимірювання обмежується четвертою частиною тиску, що відповідає межі пропорційності.

Для передачі переміщення вільного кінця деформаційного чутливого елемента до покажчика манометра приєднані секторні і важільні передавальні механізми. За допомогою передавального механізму переміщення вільного кінця трубчастої пружини в кілька градусів або міліметрів перетвориться в кутове переміщення стрілки на 270--300°.

Важільний передавальний механізм застосовується в тих випадках, коли від манометра не потрібна висока точність вимірювання і він зазнає вібрації. Секторний передавальний механізм застосовується в зразкових приладах і в приладах, де за умовами експлуатації виключена вібрація.



На рис.5.4 показана конструкція манометра із секторним передавальним механізмом. Прилад складається із трубчастої пружини 5, один кінець якої впаяний в отвір утримувача 1, а інший (рухливий) кінець наглухо запаяний і несе на собі наконечник 10. Порожнина пружини пов'язана з вимірювальним середовищем через канал в утримувачі 1, об'єднаному з радіальним штуцером 14. Утримувач приладу оснащений платою 2, на якій монтується трибко-секторний механізм. Останній включає зубчасте колесо (трибку) 8 і зубчастий сектор 9. Для виключення люфту в передавальному механізмі використовується спіральна пружина 7, один кінець якої за допомогою штифта кріпиться на осі трибки, а інший - до колонки 6, укріпленої на платі 2. До хвостовика сектора 9 за допомогою гвинта 12 кріпиться тяга 11. За допомогою тяги переміщення вільного кінця пружини передається зубчастому сектору, що має вісь обертання 13. Обертання зубчастого сектора передається на трибку, на осі якої насаджена стрілка 4 для відліку показань на шкалі 3. Шкала манометра рівномірна, тому що переміщення вільного кінця пружини пропорційне вимірювальному тиску. Регулювання ходу стрілки проводиться гвинтом 12.

Вакуумметр із одновитковою трубчастою пружиною конструктивно ідентичний розглянутому манометру. Відмінність полягає тільки у шкалі і напрямку переміщення стрілки. У вакуумметрах переміщення стрілки може відбуватися як за годинниковою стрілкою, так і проти. Відмінною рисою мановакуумметра є шкала, що виконується з нулем у середній частині. Шкала, розміщена ліворуч від нуля, служить для вимірювання вакууму, а шкала, розміщена праворуч, - для вимірювання надлишкового тиску.

Діапазони вимірювання манометрів від 0-0,1 МПа до 0-103 МПа; вакуумметрів-- від -0,1 до 0 МПа. Класи точності приладів: 0,4(0,5); 0,6; 1,0; 1,5(1,6); 2,5; 4,0.

Поряд з розглянутими приладами, оснащеними однаковою трубчастою пружиною, у практиці вимірювання тиску і розрідження дістали великого поширення манометри і вакуумметри, оснащеними електроконтактними сигналізувальними пристроями. Ці засоби вимірювання тиску мають назву електроконтактних. Клас точності електроконтактних манометрів і вакуумметрів 1,5. Похибка спрацьованості сигналізувального пристрою ±2,5%.

Загальний вигляд манометра-сигналізатора електроконтактного типу показаний на рис.5.5. Прилад містить вказівну стрілку 1, сигнальні (мінімального і максимального тиску) стрілки 2 і 3, які установлюються на задані значення тисків за допомогою ключа, і коробку 4 із затискачами для приєднання до приладу ланцюга сигналізації. Механізм манометра вмонтований у корпус 5. Прилад контактує з вимірювальним середовищем через штуцер 6.



При досягненні кожного із заданих граничних тисків контакт, пов'язаний із вказівною стрілкою, стикається з контактом, розміщеним на відповідній сигнальній стрілці, і замикає ланцюг сигналізації. Зазначені манометри придатні для вимірювання плавно змінюючих тисків. Контактний пристрій їх живиться від мережі постійного або змінного струму напругою 220 В. Розривна потужність контактів 10 В·А.

Вимірювальні прилади із сильфонним чутливим елементом. Прилади цього типу призначені для вимірювання надлишкового тиску, розрідження і різниці тисків. Їх виконують показуючими і самописними. Схема самописного сильфонного манометра показана на рис.5.6. Вимірювальний тиск через штуцер 11 подається в камеру 10, де розміщений деформаційний чутливий елемент -- сильфон 9. Для збільшення твердості сильфона всередині нього розміщена гвинтова пружина 8. Під дією тиску сильфон деформується, і дно його піднімає шток 7, жорстко з'єднаний із двоплечим важелем 6, останній через систему важелів 5, 4, 3 повертає вісь 12 і укріплений на ній П-подібний важіль 2. До П-подібного важеля прикріплена стрілка 1 з пером. Запис вимірювального тиску виконується на дисковій діаграмі, привід якої здійснюється за допомогою синхронного двигуна або годинникового механізму. Верхня межа вимірювання сильфонних приладів обмежена тисками 0,025-0,4 МПа. Класи точності сильфонних манометрів надлишкового тиску, вакуумметрів і мановакуумметрів 1,5; 2,5.

Для вимірювання різниці тисків і витрати рідких і газоподібних середовищ широкого застосування набули сильфонні дифманометри. Граничні номінальні перепади тисків становлять 0,0063-0,25 МПа. Граничний припустимий робочий надлишковий тиск 6,3, 16 і 32 МПа. Класи точності сильфонних показуючих і самописних дифманометрів 1,0 і 1,5.

Зразкові манометри типу МО (рис.5.7) застосовуються для перевірки промислових манометрів, а також для виконання точного вимірювання тиску в лабораторних установках. Прилади мають трубчасту пружину і зубчасто-секторний передавальний механізм, розміщені в металевому корпусі діаметром 160 або 250 мм. У зразкових манометрах застосовується пружина високої якості і ретельно виконаний передавальний механізм. Прилади випускаються з кінцевим значенням шкали 1-600 кгс/см². Шкала має 100 умовних поділок із цифровими поділками через кожні 5 поділок. Для переведення умовних поділок у кгс/см² зразкові манометри забезпечуються перевідною таблицею або графіком. Кінцеве значення тиску зазначається на циферблаті приладу. Клас точності манометрів діаметром 250 мм -- 0,16 і 0,25, а діаметром 160 мм -- 0,4. Користування приладами допускається при температурі навколишнього повітря 10-35°С і відносної вологості до 80%.

Вимірювальні прилади з мембранним чутливим елементом. Ці прилади призначені для вимірювання атмосферного і надлишкового тисків і розрідження. Через малі зусилля, що розвиваються деформаційним чутливим елементом, мембранні прилади випускаються в основному показуючими. Принцип дії приладів полягає в перетворенні вимірювального тиску або розрідження в переміщення твердого центра мембранного чутливого елемента, що за допомогою передатного трибко-секторного механізму перетворюється в обертовий рух покажчика. Максимальний діапазон вимірювання мембранних манометрів 0-2,5 МПа, вакуумметрів -- від -0,1 до 0 МПа. Класи точності приладів 1,5 і 2,5. Крім розглянутих приладів, випускаються мембранні тягоміри, напороміри і тягонапороміри класів точності 1,5; 2,5.

5.4 Установлення і обслуговування деформаційних трубчасто-пружинних манометрів

При виборі манометра керуються насамперед необхідною точністю показань з огляду на особливості приладу і умови вимірювання. Виходячи з надійності роботи манометра, кінцеве значення шкали вибирається з таким розрахунком, щоб воно перевищувало вимірювальну величину при постійному тиску або плавно змінюючому тиску в 1,5 раза, а при змінному - в 2 рази. В обох випадках мінімальний вимірювальний тиск не повинен бути меншим 1/3 кінцевого значення шкали. Показання трубчасто-пружинного манометра залежать від температури чутливого елемента, тому установлення приладу виконується таким чином, щоб по можливості виключити вплив на нього температури вимірювального і навколишнього середовища. Температура повітря, що оточує прилад, не повинна перевищувати 40°С, тому манометри не можна встановлювати біля сильно нагрітих поверхонь. При установленні манометра безпосередньо в місцях вимірювання тиску пари або гарячої води для захисту приладу від надмірного нагрівання на сполучній лінії перед ним установлюється кільцева або U-подібна сифонна трубка, що утворить гідравлічний затвор з остиглої рідини.

Для установлення манометра при робочому тиску середовища до 2,5 МПа застосовується триходовий пробковий кран, а вище -- триходовий вентиль. Іноді в сполучній лінії розміщуються два вентилі: один для відключення приладу, а інший -- для з'єднання його з атмосферою. Загальний вигляд установки показуючого манометра на паропроводі високого тиску наведений на рис.5.8. Манометр 1 угвинчується штуцером у триходовий вентиль 2, з'єднаний з кільцевою сифонною трубкою 3, яка приварена до стінки труби 4. Права частина вентиля служить для включення манометра, а ліва -- для продувки сифонної трубки, висота до якої береться не менше 350 мм.

У випадку застосування триходового крана манометр може бути з'єднаний з вимірювальним середовищем, а для відключення приладу або перевірки нульової поділки шкали - з атмосферою. За допомогою цього ж крана здійснюється періодична продувка сполучної лінії. Напрямок каналів у пробці крана зазначено на торці рукоятки рисками.

Деформаційні манометри повинні встановлюватися в місцях, що не зазнають вібрації і поштовхів, що шкодить роботі і стану приладів. Самописні манометри встановлюються строго вертикально.

З міркувань обмеження запізнювання показань довжина сполучної лінії до манометра звичайно не перевищує 50 м. Внутрішній діаметр мідної або сталевої трубки сполучної лінії вибирається в межах 3-15 мм залежно від її довжини. Сполучна лінія повинна бути щільною і прокладатися за найкоротшою відстанню з нахилом 0,1 до встановлюваного манометра вище місця відбору тиску при вимірюванні тиску газу і нижче -- при вимірюванні тиску рідини і пари. Якщо зазначене установлення манометрів неможливе, то при вимірюванні тиску газу в нижніх точках сполучної лінії застосовуються відстійні посудини, а при вимірюванні тиску рідини і пари у верхніх точках -- газозбірники. Вигини лінії повинні бути плавними. Температура середовища в лінії перед манометром повинна дорівнювати температурі навколишнього повітря. Як ущільнювальні прокладки при установленні манометрів служать пароніт (до 6 МПа) і відпалена червона мідь (понад 6 МПа).

5.5 Правила вимірювання трубчасто-пружинними манометрами

Вмикання і вимикання манометрів варто робити повільно, щоб уникнути пошкодження передавального механізму. Для запобігання у чутливому елементі появі залишкової деформації не можна допускати перевищення вимірювальним тиском кінцевого значення шкали.

Вимірювання швидко змінного тиску, наприклад після насосів, компресорів і т.п. спричиняє сильне зношування передавального механізму манометрів і утрудняє правильний відлік показань, тому для зменшення коливань вказівної стрілки в сполучній лінії встановлюють заспокійливі бачки або частково прикривають триходовий кран або вентиль.

Залежно від необхідної точності вимірювання до показань деформаційних манометрів уводяться в загальному випадку такі поправки:

- основна - визначається за паспортом манометра;

- на розміщення манометра щодо місця відбору тиску (якщо сполучна лінія заповнена рідиною) - залежить від висоти стовпа рідини в сполучній лінії і якщо буде потреба, вводиться так само, як і при вимірюванні тиску рідинними манометрами;

- на температуру приладу - збільшення температури манометра вище нормальної змінює його показання убік завищення вимірювального тиску. Для точного визначення виправлення на температуру приладу необхідно знати його температурний коефіцієнт, значення якого для різних типів манометрів коливається в широких межах. Приблизно можна взяти, що додаткова похибка трубчасто-пружинного манометра становить ±0,4% при відхиленні температури навколишнього повітря на кожні ±10°С від значення 20±5°С у діапазоні температур 0-60°С.

5.6 Деформаційні вимірювальні перетворювачі тиску прямого перетворення

Вимірювальні перетворювачі тиску, які випускаються у даний час, засновані на методі прямого перетворення, розрізняються як видом деформаційного чутливого елемента, так і способом перетворення його переміщення або зусилля, яке розвивається ним, у сигнал вимірювальної інформації. Для перетворення переміщення чутливого елемента в сигнали вимірювальної інформації широко застосовуються індуктивні, диференціально-трансформаторні, ємнісні, тензорезисторні і інші перетворювальні елементи. Перетворення зусилля, яке розвивається чутливим елементом, у сигнали вимірювальної інформації здійснюється п'єзоелектричними перетворювальними елементами.

Індуктивні вимірювальні перетворювачі тиску. На рис.5.9 а показана схема вимірювального перетворювача тиску, оснащеного перетворювальним елементом індуктивного типу. Мембрана 1, що сприймає тиск, є рухливим якорем електромагніта 2 з обмоткою 3. Під дією вимірювального тиску мембрана 1 переміщується, що викликає зміну електричного опору індуктивного перетворювального елемента.

Диференціально-трансформаторні вимірювальні перетворювачі тиску. Вимірювальний перетворювач тиску диференціально-трансформаторного (ДТ) типу (рис.5.9 б) містить деформаційний чутливий елемент 1 і ДТ-елемент 2. Перетворювальний елемент являє собою каркас із діелектрика, на якому розміщені катушка з первинною обмоткою 7, що складається із двох секцій, відповідно намотаних, і двох секцій 4, вторинних обмоток 5, увімкнутих зустрічно. Усередині каналу катушки розміщене рухоме осердя 6 з магнітом'якого матеріалу, пов'язане із пружиною 1 тягою 3.

Шляхом зміни регульованого опору R₁ можна змінювати межі вимірювання на ±25%. Формування вихідного сигналу ДТ-елемента здійснюється в такий спосіб. При проходженні по первинних обмотках струму виникають магнітні потоки, що пронизують обидві секції вторинної обмотки та індукують в них ЕРС. Значення цього ЕРС пов'язані із взаємними індуктивностями між первинною обмоткою і кожною із секцій вторинної обмотки.

Перетворення вимірювального тиску в електричні сигнали розглянутим перетворювачем тиску здійснюється шляхом перетворення тиску в деформацію (переміщення) чутливого елементу, жорстко з'єднаного із осердям 6, і наступного перетворення переміщення осердя 6 в електричний сигнал ДТ-елементом. Класи точності 1,0 і 1,5.

Для вимірювання перепаду тисків розроблені мембранні дифманометри із ДТ-елементом, що здійснює перетворення переміщення мембранного блока в сигнал вимірювальної інформації. Класи точності перетворювачів перепаду тиску 1,0 і 1,5. Час установлення вихідних сигналів не більше 1 с.

Ємнісні вимірювальні перетворювачі тиску. Схема вимірювального перетворювача тиску, оснащеного ємнісним перетворювальним елементом, наведена на рис.5.10 в. Вимірювальний тиск сприймається металевою мембраною 1, що є рухливим електродом ємнісного перетворювального елемента. Нерухомий електрод 2 ізолюється від корпусу за допомогою кварцових ізоляторів. За залежністю ємності С перетворювального елемента від переміщення д мембрани 1 вимірюється величина тиску.

Тензорезисторні вимірювальні перетворювачі тиску. Перетворювачі тиску цих видів являють собою деформаційний чутливий елемент, найчастіше мембрану, на яку наклеюються тензорезистори. В основу принципу роботи тензорезисторів покладено явище тензоефекту, суть якого полягає в зміні опору провідників і напівпровідників при їх деформації. Існує зв'язок між зміною опору тензорезистора і його деформацією.

Дістали поширення дротові і фольгові тензорезистори, що виготовляють із провідників типу манганіну, ніхрому, константану, а також напівпровідникові тензорезистори, що виготовляють із кремнію і германію р- і л-типів. Опір тензорезисторів, що виготовляють із провідників, становить 30-500 Ом, а опір напівпровідникових тензорезисторів від 5·10^-2-10 кОм.

Удосконалювання технології виготовлення напівпровідникових тензорезисторів створило можливість виготовляти тензорезистори безпосередньо на кристалічному елементі, виконаному із кремнію або сапфіру. Пружні елементи кристалічних матеріалів мають пружні властивості, що наближаються до ідеальних. Класи точності тензорезисторних вимірювальних перетворювачів надлишкового тиску, розрідження і різниці тисків 0,6; 1,0; 1,5. Діапазони вимірювання: надлишкового тиску -- від 0-10^-3до 0-60 МПа; розрядження -- від мінус 1-0 до мінус 10-0 кПа; абсолютного тиску -- від 0-2,5 кПа до 0-2,5 МПа; різниці тисків -- від 0-1 кПа до 0-2,5МПа.

П'єзоелектричні вимірювальні перетворювачі тиску. В основу роботи цих перетворювачів покладене перетворення вимірювального тиску в зусилля за допомогою деформаційного чутливого елемента і наступного перетворення цього зусилля в сигнал вимірювальної інформації п'єзоелектричним перетворювальним елементом. Принцип дії п'єзоелектричного перетворювального елемента заснований на п'єзоелектричному ефекті, який спостерігається в ряді кристалів, таких, як кварц, турисин, титанат барію та ін. Суть п'єзоелектричного ефекту полягає в тому, що якщо кварцові пластини Х-зрізу піддати стиску силою N, то на її поверхні виникнуть заряди різних знаків. Значення заряду Q пов'язане із силою N співвідношенням

Q = k·N, (5.9)

де k -- п'єзоелектрична постійна, що не залежить від розміру пластини і визначається природою кристала.

На рис.5.10 показана схема п'єзоелектричного вимірювального перетворювача тиску. Вимірювальний тиск перетворюється мембраною 4 у зусилля, що викликає стиск стовпчиків кварцових пластин 2 діаметром 5 мм і товщиною 1 мм. Виникаючий електричний заряд Q через виводи 1 подається на електронний підсилювач 5, що має більший вхідний опір. Значення заряду пов'язане з вимірювальним тиском Р залежністю

Q = k·P·F, (5.10)

де F -- ефективна площа мембрани.

Внаслідок того що частота власних коливань системи «мембрана -- кварцові пластини» становить десятки кілогерців, то вимірювальні перетворювачі цього типу мають високі динамічні характеристики, що обумовило їх широке застосування при контролі тиску в системах з процесами, що мають швидкий перебіг.

Чутливість п'єзо-електричних вимірю-вальних перетворювачів тиску може бути підвищена шляхом застосування декількох, паралельно з'єднаних кварцових пластин, і збільшення ефективної площі мембрани.

Верхні межі вимірювання п'єзоелектричних перетворювачів тиску із кварцовими чутливими елементами 2,5-100 МПа. Класи точності 1,5; 2,0. Через витікання заряду із кварцових пластин перетворювачі тисків цього типу не використовують для вимірювання статичних тисків.

6. ВИМІРЮВАННЯ ВИТРАТИ І КІЛЬКОСТІ РЕЧОВИНИ

6.1 Одиниці і методи вимірювання витрати і кількості речовини

Необхідність підвищення якості випускаючої продукції і ефективності автоматизованих систем керування технологічними процесами надає питанням точного вимірювання кількості і витрати різних речовин винятково важливого значення. До засобів, що вимірюють кількість і витрату речовин, ставляться високі вимоги щодо точності.

Різноманіття вимірювальних середовищ, що характеризуються різними фізико-хімічними властивостями, а також різні вимоги, пропоновані промисловістю до метрологічних характеристик і надійності вимірників витрати, привели до створення засобів вимірювання витрати, заснованих на різних принципах і методах вимірювання.

Витрата речовини - це кількість речовини, що проходить в одиницю часу по трубопроводу, каналу і т.п. Кількість і витрата речовини виражають в об'ємних або масових одиницях вимірювання. Об'ємними одиницями кількості звичайно служать літр (л) і кубічний метр (м³), а масовими -- кілограм (кг) і тонна (т). Об'ємну кількість газу іноді для порівняння подають з наведеними до нормального стану -- абсолютним тиском 101325 Па, температурою 20°С і відносною вологістю 0%.

Найпоширенішими одиницями об'ємної витрати є л/год, м³/с і м³/год, а масової -- кг/с, кг/год и т/год.

Перехід від об'ємних одиниць витрати до масових і навпаки обчислюється за формулою

, (6.1)

де Q_м -- масова витрата речовини, кг/год;

Q_об -- об'ємна витрата речовини, м³/год;

с -- густина речовини, кг/м³.

Для зведення об'ємної витрати сухого газу Q_об у робочому стані до витрати Q^/_об (м³/год) у нормальному стані є залежність

, (6.2)

де р і р' - тиски газу в робочому і нормальному станах, Па;

Т і Т' -- температури газу в робочому і нормальному станах, К;

К -- коефіцієнт стиснення газу, що характеризує відхилення його властивостей від законів ідеального газу.

Прилади, що вимірюють витрату, називаються витратомірами. Залежно від виду вимірювальної речовини вони поділяються на витратоміри води, пари, газу та ін. Витратоміри бувають показуючими і самописними. Часто вони забезпечуються вбудованим рахунковим механізмом (інтегратором).

До приладів, що вимірюють кількість, відносять лічильники і ваги. За їх допомогою визначається кількість речовини, яка пройшла по тракту за відомий проміжок часу, для чого відраховують показання приладу на початку і в кінці періоду вимірювання і обчислюють різницю цих показань.

Для визначення витрати і кількості рідини, газу, пари і сипучих тіл найчастіше застосовуються такі основні методи вимірювання: змінного перепаду тиску, швидкісне, об'ємне і вагове. В окремих випадках використовуються й інші методи вимірювання.

Метод змінного перепаду тиску, що має велике практичне значення, ґрунтується на зміні статичного тиску середовища, що проходить через штучно звужений перетин трубопроводу.

Швидкісний метод -- на визначенні середньої швидкості руху потоку.

Об'ємний і ваговий методи -- на визначенні об'єму і маси речовини.

Перевагами перших двох методів вимірювання є порівняльна простота і компактність вимірювальних приладів, а останніх двох - більш висока точність вимірювання.

...