Лабораторная установка для создания давления
Разработка устройства, позволяющего создавать малые избыточные давления. Исследование блок схемы установки для создания давления. Контроль за изменением температуры внутри емкости с помощью термопары. Особенности калибровки рабочих датчиков давления.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.02.2019 |
| Размер файла | 408,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Владимирский государственный университет Владимир, Россия
Лабораторная установка для создания давления
Боярков С. А. - магистрант
Марычев С.Н. - научный руководитель
Предлагаемая установка предназначена для создания избыточного давления и может быть использована в качестве лабораторного стенда для изучения зависимости давления от температуры, а также для калибровки рабочих датчиков давления. избыточный давление термопара датчик
Серийно выпускаемые установки для создания давления являются достаточно дорогостоящими устройствами. Поэтому представляет интерес создание бюджетного варианта.
Целью является разработка устройства, позволяющего создавать малые избыточные давления, стоимость которого будет значительно ниже тех устройств, которые представлены на рынке.
Принцип работы установки основан на законе Шарля, который гласит, что давление газа фиксированной массы и фиксированного объема прямо пропорционально абсолютной температуре газа.
Говоря иначе, при увеличении температуры газа его давление увеличивается, при условии что масса и объем остаются неизменными. Математически закон записывают в следующем виде [1]:
P/T=k,
где Р-давление;
Т-температура газа (в градусах Кельвина); k- константа.
Данная зависимость была установлена в 1787 году Шарлем и уточнена в 1802 ГейЛюссаком.
Для сравнения того же вещества при двух различных условиях, закон можно записать в виде:
P1/T1=P2/T2,
з закона Шарля следует, что при изменении температуры будет соответственно изменяться и давление в ней, причем эта зависимость будет иметь линейный характер.
Проведенные расчеты показали, что при последовательном увеличении температуры с 200С до 2000С давление в герметичной емкости вырастет со 101,325 кПа до 163, 572 кПа.
На рисунке 1 показана блок-схема установки для создания давления
Рис.1. Блок схема установки для создания давления
На рис. 1 заштрихована герметичная емкость и обозначено:
1 - нагревательный элемент.
2 - датчик, контролирующий температуру внутри герметичной емкости.
3 - вентилятор.
4 - образцовый датчик давления.
5 - исследуемый датчик давления.
6 - электронный регистратор.
7 - реле, включающие нагрев и охлаждение.
8 - разъем для подключения датчика температуры.
9 - разъемы для подключения датчиков давления.
Перед началом работы в программном обеспечении электронного регистратора ЭР12 задают необходимую температуру внутри герметичной емкости. Электронный регистратор считывает показания с датчика температуры и в автоматическом режиме включает нагрев либо охлаждение, что приводит к изменению давления внутри емкости.
После достижения заданной температуры снимают показания с датчика давления.
Контроль за изменением температуры внутри емкости производится с помощью термопары. Герметичность емкости обеспечивается кабельным вводом PG7 фирмы «Ferrol», преимуществами которого являются высокая степень защиты, широкий диапазон диаметров кабелей, работа при высоких температурах, маслостойкое уплотнение, возможность пропуска кабеля без демонтажа ввода [3].
Для подключения датчиков давления применяются штуцера фирмы «Festo» серии «N». Данные штуцера обладают невысокой стоимостью, хорошим качеством исполнения и снабжены уплотнительными кольцами, что обеспечивает дополнительную герметичность замкнутого объема [4].
Для нагрева замкнутого объема использована плоская галогеновая лампа. Преимущество использования в качестве нагревательного элемента лампы заключается том, что в ней нет открытых нагревательных элементов, что снижает риск возможного возгорания и получения травмы при работе с прибором, а также ее низкая стоимость.
При работе установки необходимо свести к минимуму теплообмен герметичной емкости с окружающей средой. Для этого емкость изолируется с помощью утеплителя на основе базальтовой ваты, содержащей в своем составе стекловолокно, которое смешано с специальными компонентами, которые с высокой степенью эффективности могут обеспечивать связку и поддерживают гидрофобность утеплителя [5].
В состав установки входит охлаждающий элемент в виде кулера. Использование кулера снижает сложность технологического исполнения системы охлаждения.
Подключив к герметичной емкости образцовый и рабочий датчики давления можно проверить работоспособность последнего путем сравнения показаний обоих датчиков.
Ориентировочная стоимость установки составляет порядка 10000рублей.
Список литературы
1. Савельев И.В. Курс общей физики М. Наука 1970
2. http://нппавтоматика.рф/
3. http://www.ferrol.ru/sin/957.html
4. http://www.Festo.ru/images/prod/pdf/working.pdf
5. https://bazaltovaya-vata.ru/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Виды давления, классификация приборов для его измерения и особенности их назначения. Принцип действия мановакуумметров, характеристика их разновидностей. Многопредельные измерители и преобразователи давления. Датчики-реле давления, виды манометров.
презентация [1,8 M], добавлен 19.12.2012Основные типы, устройство, принцип действия датчиков, применяемых для измерения давления. Их достоинства и недостатки. Разработка пьезоэлектрического преобразователя. Элементы его структурной схемы. Расчет функций преобразования, чувствительности прибора.
курсовая работа [782,1 K], добавлен 16.12.2012Расчет оптимального забойного давления, потенциального дебита скважины, оптимальной глубины погружения насоса. Расчет изменения давления на устье скважины от изменения давления в затрубном пространстве и распределения температуры по стволу скважины.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.01.2013Применение, устройство и принцип действия приборов для измерения давления: барометр-анероид, жидкостный и металлический манометр. Понятие атмосферного давления. Загадки об атмосферных явлениях. Причины различия в показателях давления с ростом высоты.
презентация [524,5 K], добавлен 08.06.2010Основные понятия и виды давления, его физические параметры и единицы измерения для жидкой и газообразной среды. Назначение манометров и измерительных преобразователей, особенности их эксплуатации. Характеристика основных методов преобразования давления.
курсовая работа [457,5 K], добавлен 14.07.2012Взаимоотношение объема и давления, оценка влияния изменения объема на значение давления. Уравнение давления при постоянном значении массы газа. Соотношение массы и температуры по уравнению Менделеева-Клапейрона. Скорость при постоянной массе газа.
контрольная работа [544,5 K], добавлен 04.04.2014Расчет инжекционной горелки среднего давления. Требования к газопроводам, гидравлический расчёт газопровода. Подбор оборудования, регулятора давления газа, предохранительных клапанов, фильтров и дефлектора. Взрывобезопасность котельной установки.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 29.05.2015Средства измерения температуры. Характеристики термоэлектрических преобразователей. Принцип работы пирометров спектрального отношения. Приборы измерения избыточного и абсолютного давления. Виды жидкостных, деформационных и электрических манометров.
учебное пособие [1,3 M], добавлен 18.05.2014Гидростатическое давление и его свойства. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости. Распределение гидростатического давления. Приборы для измерения давления. Сила гидростатического давления на плоские стенки и на криволинейную поверхность.
курс лекций [449,2 K], добавлен 20.12.2011Компрессор наружного контура (вентилятор), низкого и высокого давления. Камера сгорания, турбина высокого и низкого давления. Удельные параметры двигателя и часовой расход топлива. Проектный расчет основных параметров компрессора высокого давления.
курсовая работа [593,1 K], добавлен 24.12.2010Определение силы давления жидкости на плоскую и криволинейную стенку. Суть гидростатического парадокса. Тело давления. Выделение на криволинейной стенке цилиндрической формы элементарной площадки. Суммирование горизонтальных и вертикальных составляющих.
презентация [1,8 M], добавлен 24.10.2013Классификация пускорегулирующих аппаратов - светотехнических изделий, с помощью которых осуществляется питание разрядной лампы от электрической сети. Стартерные и бесстартерные ПРА для люминесцентных ламп. Зажигающие устройства для ламп высокого давления.
курсовая работа [434,9 K], добавлен 02.05.2011Описание экспериментальной установки, принцип измерения давления воздуха и определение его оптимального значения. Составление журнала наблюдения и анализ полученных данных. Вычисление барометрического давления аналитическим и графическим методом.
лабораторная работа [59,4 K], добавлен 06.05.2014Методы изготовления аппаратов высокого давления, их структурные компоненты и особенности применения. Назначение трубопроводов, вентилей, рабочей жидкости и газа. Способы соединения отдельных частей установки высокого давления в домашних условиях.
реферат [1,4 M], добавлен 28.09.2009Понятие о коэффициенте теплоотдачи. Основные положения конструктивного расчёта подогревателя низкого давления. Рекомендации по проведению теплового, конструкторского расчёта подогревателя низкого давления регенеративной системы паротурбинного энергоблока.
методичка [1,2 M], добавлен 26.04.2012Понятия и устройства измерения абсолютного и избыточного давления, вакуума. Определение силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности. Границы ламинарного, переходного и турбулентного режимов движения. Уравнение неразрывности для потока.
контрольная работа [472,2 K], добавлен 08.07.2011Доказательства наличия атмосферного давления, история открытия учеными этого явления. Изменчивость атмосферного давления от места к месту, во времени и в зависимости от высоты. Понятие стандартного атмосферного давления. Первый барометр - трубка Торчелли.
презентация [643,6 K], добавлен 19.05.2014Общая характеристика и расчет основных параметров подогревателей высокого давления. Определение рабочих моментов собственно подогревателя, охладителя пара и конденсата. Изучение схемы движения теплообменивающихся сред в исследуемом подогревателе.
контрольная работа [41,1 K], добавлен 09.04.2012Краткая характеристика подогревателя высокого давления ПВД-5 турбины ПT-135/165-130/15. Определение его основных параметров: расхода воды, температуры, теплоперепадов, тепловых нагрузок охладителя пара и конденсата, площадей поверхностей теплообмена.
курсовая работа [187,1 K], добавлен 04.07.2011Схема и метрологические характеристики корреляционного ионизационного расходомера. Измерение расхода среды методом переменного перепада давления. Теплофизические характеристики измеряемой среды. Выбор дифманометра и проектирование сужающего устройства.
курсовая работа [818,1 K], добавлен 13.03.2013
