Системы управления химико-технологическими процессами

1.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Системы управления
химико-технологическими
процессами
Преподаватель:
доцент, к.ф.-м.н.
Иванова Евгения Владимировна

2. Измерение плотности жидкостей

Плотность – это соотношение массы к объему
(характеризует качество и однородность
вещества):
m
V
кг
м 3
Приборы для измерения плотности называются
плотномеры.
Датчики плотномеров необходимо
термостатировать:
t 0 1- t - t0

3. Виды плотномеров:

Весовые;
Поплавковые;
Гидростатические;
Радиоизотопные.

4. Весовые плотномеры

5. Поплавковые плотномеры

Выталкивающая сила:
F Vп ж g
Поплавковые плотномеры:
с плавающим поплавком;
с погруженным поплавком.

6. Плотномеры с плавающим поплавком

1 – измерительный
сосуд;
2 – поплавок;
3 и 4 – патрубки;
5 – дроссель;
6 – отражательные
пластины;
7 – сердечник.

7. Плотномеры с полностью погруженным поплавком

8. Гидростатические плотномеры

Действие приборов основано на зависимости
гидростатического давления столба жидкости от
плотности жидкости.
P H ж g
Н = const
P k ж

9. Гидростатические плотномеры

10. Измерение вязкости жидкости

Вязкость – это свойство жидкостей
сопротивляться скольжению или сдвигу.
Из уравнения Ньютона:
F
dv
S
dn
Н с м
2
Па с
м м
Для измерения вязкости жидкостей
применяются вискозиметры

11. Вискозиметры истечения (капиллярные вискозиметры)

Ламинарное течение вязкой жидкости
через капилляр
r
G k
P
l
4
k r
P
G l
4

12. Вискозиметры истечения

13. Ротационные вискозиметры

Вискозиметры, основанные на измерении
крутящего момента.
Если в вязкую жидкость поместить твердое
тело и вращать его, то для этого
необходимо приложить определенный
момент:
M k

14. Ротационные вискозиметры

15. Измерение влажности газов

Влажность – это содержание паров воды в
единице объема газа.
Содержание может измеряться
в граммах
Содержание может измеряться
в м3
г
м 3
м3
м3
Для определения влажности используют:
психрометрический метод;
метод точки росы.

16. Метод точки росы

17. Психрометрический метод

Относительная влажность:
Pв А tc tв
Рс
tс – температура сухого термометра;
tв – температура влажного термометра (ниже tс);
А – психрометрический коэффициент (определяется по
психрометрическим таблицам, составленным для
определенных конструкций психрометров);
Рс и Рв – давление паров влаги при температурах tс и tв.

18. Автоматический психрометр

19. Преимущества и недостатки

Преимущества:
удовлетворительная точность при
положительных температурах;
незначительная инерционность.
Недостатки:
зависимость результатов измерения от
скорости движения газов и колебаний
атмосферного давления;
понижение чувствительности и рост
погрешности измерений с понижением
температуры.