Az anyagmennyiségm zei

Átírás

1 Az anyagmennyiségm gmérés eszközei zei

2 Csoportosítás Nyugvó anyagok mennyiségének nek mérésem Tömegmérés s mérlegekkelm Állandó egyensúlyi helyzettel mérım mérlegek Változó egyensúlyi helyzettel mérım mérlegek Térfogat- és s szintmérés Sőrőségmérı eszközök Folyamatosan száll llított anyagok mennyiségének nek meghatároz rozása Térfogatszámlálók Áramlásmérık

3 Nyugvó anyagok mérésének eszközei zei

4 Mérlegek Állandó egyensúlyi helyzettel mérım mérlegek

5 Mérlegkar egyensúlya Karos mérlegekm aq=bg Ha a=b: egyenlı karú mérleg Ha a b: a egyenlıtlen karú mérleg Állandó ellensúly ly esetén n karhossz változtathatv ltoztatható (tolósúlyos) lyos)

6 Egyenlı karú mérlegek kiviteli alakjai Laboratóriumi riumi kézimk zimérleg: g Táramérleg: rleg: g Analitikai mérleg: m a mikrogramm-pontoss pontosságú laboratóriumi riumi mérések m eszköze ze (zárt szekrény)

7 Egyenlıtlen karú analitikai mérlegm Elınye: Nincs karátt ttételi teli hiba, mivel azonosak a karok Két élágyazás kevesebb súrls rlódási veszteséget okoz Állandó érzékenység Egyszerőbb, mivel kevesebb szerkezeti elembıl áll

8 Karos mérlegek m fıbb f szerkezeti elemei Alaplemez, mutató,, skála, libella Mérlegkar: kis tömeg, t nagy merevség g (rácsos szerkezet) Mérlegkések és ágyak: élágyazás a mérlegkar m megtámaszt masztására és s a mérlegtm rlegtányérok felfüggeszt ggesztésére Kések: edzett acél, kıkésk Élágy: : edzett acél l vagy achát t (kı) Tehermentesítı szerkezet (arret( arretáló) Csillapítás s (légf gfékes lengıcsillap csillapító)

9 1. Mérlegkar. 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 1. Világítás 13. Tükrök 14. Leolvasási rész 15. Légcsillapítás

10 Összetett karos mérlegekm Áttétel: tel: a mért m tömeg t és s a kiegyensúlyoz lyozásra szolgáló ellensúly ly között, k hídmh dmérleg (tizedes mérleg, m századosm zadosmérleg: : a mérendm rendı tömeg 1/10 vagy 1/100 nagyságú ellensúllyal llyal hozható egyensúlyba)

11 Változó egyensúlyi helyzettel mérım Billenısúlyos lyos mérlegek Levélm lmérleg Csomagmérleg mérlegek

12 Változó egyensúlyi helyzettel mérım mérlegek Rugós s mérlegm Rugós s (háztart ztartási) mérlegm Torziós s mérleg: m mikromérleg, rleg, néhány n ny milligramm méréshatm shatárú Rugalmas szál l elcsavarodásán n alapuló mérımőszer. Elınye, hogy ki lehet küszk szöbölni a csapágyaz gyazást és s a velejáró súrlódást, ha pl. az elektromos mérımőszer m forgótekercs tekercsét t torziós szálra függesztjük.. Ezáltal javul a mérımőszer m pontossága és érzékenysége is

13 Térfogatmérés Szilárd testek térfogatmt rfogatmérése Folyadékt ktérfogattal törtt rténı mérés Folyadékok térfogatmt rfogatmérése Üvegcsöves ves vízállv llásmutató Úszós s folyadékszintjelz kszintjelzı Nyomásm smérésen sen alapuló szintmérés

14 Sőrőségmérés Piknométer Orsós aerométer (fokoló) Mohr-Westpfal mérleg

15 Sőrőségmérés

16 Folyamatosan száll llított anyagok mennyiségm gmérıi Térfogatmérık és áramlásisebesség-mérık

17 Térfogatmérık Billenıkamr kamrás folyadékm kmérı: a billenések számol molásával megállap llapítható a folyadék mennyisége Dugattyús s mennyiségm gmérı Oválkerekes mennyiségm gmérı

18 Áramlásisebesség-mérık Q=v*A (m 3 /s) Turbinás áramlásmérık

19 Rotaméter ter Áramlásisebesség-mérık

20 Nyomásm smérésre sre visszavezetett p 1 + sebességm gmérı eszközök v 1 v ρ + ρgh1 = p ρ ρ + + gh Pitot-cs csı: : Az áramlási térbe t helyezett mérıfej m most a statikus- és torlónyom nyomás összegét érzékeli. v v = ρ = ρgh gh

21 A Prandtl-cs csı Torlópont p ö = pst + p p din st ρ p ö p st = p din = v ρ = h ( ρ ρ ) ( ρ ρ) g m ρm v = h g h g ρ ρ m h v = K h K értéke egy berendezésre állandó! ρ m

22 Szőkítı vagy fojtóelemes mérésekm Mérıperem

23 Szőkítı vagy fojtóelemes mérésekm Mérıtorok

24 A Ventouri Ventouri-mérı h ρ m p 1 p 1 1 p v p v + = + ρ ρ ( ) g h p p m = ρ ρ = d d v v ( ) = d d g h d d g h v m m ρ ρ ρ ρ ρ h K v = 1 K értéke egy berendezésre állandó!

25

26 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

27 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.

28 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 100 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