Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Раздел iii

Содержание

Методы измерения технологических параметров«Система управления – капитан, а датчики – солдаты»Yokogawa Electric Corporation, 1988«Наука – полководец, а практика – его солдаты»Леонардо да Винчи, 1512
Раздел IIIМетоды измерения ТП Требования к приборам и аппаратуре контроля для измерения Методы измерения технологических параметров«Система управления – капитан, а датчики – солдаты»Yokogawa Electric 1Методы измерения ТПМетод измерения – совокупность приемов использования принципови средств измерений.Принцип измерения 2Методы измерения ТПКлассификация методов измерения по способу сравнения размера величины с единицейпрямыекосвенныепо 3Методы измерения ТПМетод непосредственной оценкиМетоды сравнения с меройДифференциальный методКомпенсационный (нулевой) метод ….по 4Методы измерения ТПМетод непосредственной оценки - нахождение значения измеряемой величины поотсчетному устройству 5Методы измерения ТПГруппа методов сравнения с мерой – методы измерения, в которых 6Методы измерения ТПДифференциальный метод - заключается в определении разности между измеряемой и 7Методы измерения ТПКомпенсационный (нулевой) метод - состоит в уравновешивании неизвестнойизмеряемой величины известной. Требования к приборам и аппаратуре контроля для измерения технологических параметров«Точность – вежливость поваров»А.С. Пушкин 1Методы измерения ТПТочность – степень достоверности показаний, т.е. характеристика того, насколькорезультаты измерений 2Методы измерения ТПБыстродействие прибора зависит от его инерционности, вызывающей запаздывание показаний. Характеризует 3Методы измерения ТПКласс точности - обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемой основной и 4Методы измерения ТПТаблица 1 – Обозначение класса точности на измерительных приборах Приборы для измерения технологических параметров«Высоты ума не измерить линейкой ширины глупости»В. Галашев 1Первичное преобразование измеряемой величины(ПП)Рисунок 1 – Этапы развития и совершенствования датчиков (Х.Харт)Преобразование 2Каждый ПП физико-химической величины имеет выходной сигнал своего диапазона. Чтобы избежать разнообразия 3Приборы для измерения ТПОколо 80% всех измерений приходятся на датчики температуры давления, 4Датчики уровня применяются практически во всех областях промышленности, связанных с продукцией, которая 5Для измерения сыпучих сред используются датчики электромеханическиевибрационныеультразвуковыеемкостныелазерныерадарные… и т.д.Датчики уровня 6Факторы, определяющие выбор типа датчика уровня: Датчики уровняМожет ли датчик уровня встраиваться 7Датчики температурыТемпературные измерения являются самыми распространенными (50% всех измерений на производстве). Например:На 8Датчики температуры(1) Термометры сопротивления для измерения температуры с точностью до сотых долей градуса(2) 9Физико-химические свойства веществаКислотностьКонцентрацияПлотностьВязкостьПлотномеры, ареометрыВискозиметрыpH-метрыКонцентратомеры, анализаторы составаВлажностьГазыРастворыРастворы, газовые смесиВлагомерыДля обеспечения правильного хода ТП 10Физико-химические свойства веществаВесовые плотномерыПринцип действияИзмерение массы постоянного объема контролируемой жидкостиПример 1 – 11Физико-химические свойства веществаПоплавковые плотномерыПринцип действияМерой плотности служит глубина погружения поплавка (ареометры постоянного 12Физико-химические свойства веществаДавление столба жидкости постояннойвысоты является мерой плотности жидкостиПринцип действияГидростатические плотномерыПример 13Физико-химические свойства вещества+ бесконтактное измерение плотности агрессивных или весьма вязких жидкостей, а 14Физико-химические свойства вещества+ высокая точность (до 0,2%)+ отсутствие движущихся деталей+ метод применим 15Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловОпределение содержания одного компонентаКонцентратомерыОпределение содержания 16Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловВ качестве косвенного параметра может 17Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловПромышленный масс-спектрометр МТИ-350ГСНа сублиматном производстве 18Измерение кислотности (pH)Методы и средства контроля кислотности (рН) раствороврН – десятичный логарифм 19Измерение кислотности (pH)Колориметрический метод измерения концентрации ионов в растворе (числа рН)Лабораторный методОснован 20Измерение кислотности (pH)Электрометрический (потенциометрический) метод измерения концентрации ионов в растворе (числа рН) 21Измерение кислотности (pH)По месту расположения pH-метры различают:Магистральные датчики pH-метров Используются для технических 22Измерение кислотности (pH)Промышленные рН-метры сохраняют работоспособность в кристаллизующихся, плёнкообразующих, содержащих твердые частицы 23Измерение вязкостиВязкость (внутреннее трение) - свойство текущих тел (жидкостей и газов) оказывать 24Вискозиметры с падающим теломПринцип действия основан на измерении скорости (или времени) движения 25Вискозиметр Гепплера с падающим шарикомИзмерение вязкостиПрименение в промышленности: для разовых экспресс-измеренийХимическая промышленность 26Вискозиметры ротационныеПринцип действия основан на измерении крутящего момента, возникающего на основании ротора 27Вискозиметры вибрационныеПринцип действия: Вязкость оценивается по изменению амплитуды вынужденных колебаний тела, погруженного
Слайды презентации

Слайд 2 Методы измерения технологических параметров
«Система управления – капитан, а

Методы измерения технологических параметров«Система управления – капитан, а датчики – солдаты»Yokogawa

датчики – солдаты»
Yokogawa Electric Corporation, 1988
«Наука – полководец, а

практика – его солдаты»
Леонардо да Винчи, 1512

Слайд 3 1
Методы измерения ТП
Метод измерения – совокупность приемов использования

1Методы измерения ТПМетод измерения – совокупность приемов использования принципови средств измерений.Принцип

принципов
и средств измерений.
Принцип измерения (принцип действия) – физическое явление

или эффект, положенный
в основу измерения.
(например, использование силы тяжести при измерении массы тела при его взвешивании,
применение эффекта Доплера для измерения скорости,
зависимость сопротивления платины от температуры)

В нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и радиоэлектронной отраслях затраты на измерительную технику достигают 25% от всех затрат производства.

Значение измерительной техники в современном производстве

В настоящее время создание АСУТП высокотехнологичных производств невозможно без системы автоматического контроля, позволяющей получать информацию
о параметрах процессов,
качестве сырья, промежуточных и конечных продуктов.

Основные понятия


Слайд 4 2
Методы измерения ТП
Классификация методов измерения
по способу сравнения

2Методы измерения ТПКлассификация методов измерения по способу сравнения размера величины с

размера величины с единицей
прямые
косвенные
по характеру изменения измеряемой величины во

времени
статические
динамические

по форме представления измеряемой величины
аналоговые
цифровые

по отбору отсчетов во времени
непрерывные
дискретные (прерывистые)

по взаимодействию с объектами измерения
контактные
бесконтактные

по используемым физическим эффектам
Зеебека, Кориолиса, электромагнитной индукции и т.д.


Слайд 5 3
Методы измерения ТП
Метод непосредственной оценки
Методы сравнения с мерой

Дифференциальный

3Методы измерения ТПМетод непосредственной оценкиМетоды сравнения с меройДифференциальный методКомпенсационный (нулевой) метод

метод
Компенсационный (нулевой) метод ….
по способу сравнения измеряемой величины с

ее единицей

Классификация методов измерения


Слайд 6 4
Методы измерения ТП
Метод непосредственной оценки - нахождение значения

4Методы измерения ТПМетод непосредственной оценки - нахождение значения измеряемой величины поотсчетному

измеряемой величины по
отсчетному устройству ИП прямого действия.







Примеры:
измерение

давления пружинным прибором
массы на циферблатных или пружинных весах
силы тока амперметром
разности фаз цифровым фазометром и т.д.

Точность такого метода ограничена, но быстрота процесса измерения делает его незаменимым для практического измерения.

Средства измерения:
В основном, показывающие приборы, в том числе и стрелочные приборы
(манометры, расходомеры, вольтметры и др.).

Рисунок 1 – Функциональная схема измерения методом непосредственной оценки


Слайд 7 5
Методы измерения ТП
Группа методов сравнения с мерой –

5Методы измерения ТПГруппа методов сравнения с мерой – методы измерения, в

методы измерения, в которых измеряемую величину сравнивают с величиной,

воспроизводимой мерой.

По сравнению с методом непосредственной оценки более точны, но несколько сложны.

К этой группе методов относятся методы:
противопоставления,
компенсационный (нулевой),
дифференциальный,
совпадения,
замещения.

+ можно использовать приборы с относительно небольшими диапазонами показаний, вплоть до вырожденной шкалы с одной нулевой отметкой.


Слайд 8 6
Методы измерения ТП
Дифференциальный метод - заключается в определении

6Методы измерения ТПДифференциальный метод - заключается в определении разности между измеряемой

разности между
измеряемой и известной величиной, после чего измеряемая

величина
находится путем алгебраического сложения.

Метод широко используется для измерений при наличии мешающих
компонентов - шумов, сопутствующих компонентов при определении
состава смеси и т.д.

Рисунок 2 – Функциональная схема дифференциального метода измерения

Дифференциальный метод измерений превращается в нулевой метод измерений, если разность между измеряемой и известной величинами доводят до нуля.


Слайд 9 7
Методы измерения ТП
Компенсационный (нулевой) метод - состоит в

7Методы измерения ТПКомпенсационный (нулевой) метод - состоит в уравновешивании неизвестнойизмеряемой величины

уравновешивании неизвестной
измеряемой величины известной.

При нулевом методе результирующий эффект

воздействия величин на
прибор сравнения доводят до нуля.



Примеры:
уравновешенный мост,
рычажные весы.





Применяют, когда необходимо измерить физические явления без нарушения условий, в которых они протекают, например, измерение ЭДС нормальных
элементов в отсутствие в них тока.

Обеспечивает достаточно высокую точность.

Рисунок 3 – Функциональная схема компенсационного метода измерения


Слайд 10 Требования к приборам и аппаратуре контроля для измерения

Требования к приборам и аппаратуре контроля для измерения технологических параметров«Точность – вежливость поваров»А.С. Пушкин

технологических параметров
«Точность – вежливость поваров»
А.С. Пушкин


Слайд 11 1
Методы измерения ТП
Точность – степень достоверности показаний, т.е.

1Методы измерения ТПТочность – степень достоверности показаний, т.е. характеристика того, насколькорезультаты

характеристика того, насколько
результаты измерений отличаются от истинных значений измеряемой
величины.

Чувствительность

– отношение линейного или углового перемещения указателя к
приращению измеряемой величины, вызвавшему это перемещение.

- Изменение выходной величины

- Изменение входной величины

Порог чувствительности - наименьшее изменение значения измеряемой величины,
способное вызвать малейшее изменение показания измерительного прибора.

Порог чувствительности обусловлен в частности наличием трения в механизмах прибора. Выражается в долях от допускаемой основной погрешности.

Главное требование, предъявляемое к промышленным приборам контроля – способность формировать сигналы для связи с системой управления

- это и отличает их от бытовых и лабораторных приборов


Слайд 12 2
Методы измерения ТП
Быстродействие прибора зависит от его инерционности,

2Методы измерения ТПБыстродействие прибора зависит от его инерционности, вызывающей запаздывание показаний.

вызывающей запаздывание показаний. Характеризует время с момента начала изменения

измеряемой величины до момента показания его прибором.
Инерционность вызывается тепловыми, механическими и гидравлическими факторами.

Основные показатели надежности прибора:
вероятность безотказной работы в течение заданного времени,
наработка на отказ (среднее время между двумя неисправностями),
частота отказов.

Надежность прибора – его свойство сохранять работоспособность в течение заданного времени. Часто в технической документации на прибор указывается вероятность безотказной его работы в заданном интервале времени.

- коэффициент инерционности, с-1


Слайд 13 3
Методы измерения ТП
Класс точности - обобщенная характеристика, определяемая

3Методы измерения ТПКласс точности - обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемой основной

пределами
допускаемой основной и дополнительных погрешностей, а также
другими

свойствами средств измерений, влияющими на точность.

Класс точности прибора устанавливают при выпуске, градуируя его по образцовому прибору в нормальных условиях.

Средствам измерения присваивают классы точности из ряда чисел:
(1 1,5 1,6* 2 2,5 3* 4 5 6) · 10n,
где n=1; 0; -1; -2 и т.д.
* - не устанавливается для вновь разрабатываемых средств измерения

- Абсолютная погрешность

- Разность верхнего и нижнего пределов измерения, т.е. диапазон измерений

Варианты обозначения класса точности на измерительных приборах


Слайд 14 4
Методы измерения ТП
Таблица 1 – Обозначение класса точности

4Методы измерения ТПТаблица 1 – Обозначение класса точности на измерительных приборах

на измерительных приборах


Слайд 15 Приборы для измерения технологических параметров
«Высоты ума не измерить

Приборы для измерения технологических параметров«Высоты ума не измерить линейкой ширины глупости»В. Галашев

линейкой ширины глупости»
В. Галашев


Слайд 16 1
Первичное преобразование
измеряемой величины
(ПП)
Рисунок 1 – Этапы развития

1Первичное преобразование измеряемой величины(ПП)Рисунок 1 – Этапы развития и совершенствования датчиков

и совершенствования датчиков (Х.Харт)
Преобразование неэлектрической или ненормиро-ванной величины в

нормированную электрическую
(НП)

Подготовка сигнала для дальнейшей обработки, фильтрация и т.п.
(ПОС)

АЦП

Цифровая обработка микропроцессором
(ЦОС)

ЧЭ

Датчики

Придание системных функций

Придание интеллектуальных свойств

ФВ

X

Приборы для измерения ТП


Слайд 17 2
Каждый ПП физико-химической величины имеет выходной сигнал своего

2Каждый ПП физико-химической величины имеет выходной сигнал своего диапазона. Чтобы избежать

диапазона.
Чтобы избежать разнообразия вторичных приборов, датчики оснащаются НП,

которые преобразуют различные сигналы ПП в унифицированные сигналы постоянного тока, напряжения, частоты и др.

Приборы для измерения ТП

Таблица 2 – Унифицированные сигналы (по ГСП)


Слайд 18 3
Приборы для измерения ТП
Около 80% всех измерений приходятся

3Приборы для измерения ТПОколо 80% всех измерений приходятся на датчики температуры

на датчики температуры давления, расхода, уровня
Температура
to
P
F
L
Давление
Расход
Уровень
Рисунок

2 – Схема автоматизации выпарного кристаллизатора

Остальные 20% -
измерения состава,
э/м измерения и др.


Слайд 19 4
Датчики уровня применяются практически во всех областях промышленности,

4Датчики уровня применяются практически во всех областях промышленности, связанных с продукцией,

связанных с продукцией, которая имеет сыпучее или жидкое состояние.


Для химической промышленности имеются специальные решения для высокотемпературных сред и со взрывозащитной.

Для измерения жидких сред (80% измерений) выпускаются датчики уровня различного принципа действия:
поплавковые (25%)
емкостные (15%)
ультразвуковые
лазерные
радарные
вибрационные
оптические
на основе микроволн…. и т.д.

Датчики уровня


Слайд 20 5
Для измерения сыпучих сред используются датчики
электромеханические
вибрационные
ультразвуковые
емкостные
лазерные
радарные… и

5Для измерения сыпучих сред используются датчики электромеханическиевибрационныеультразвуковыеемкостныелазерныерадарные… и т.д.Датчики уровня

т.д.
Датчики уровня


Слайд 21 6
Факторы, определяющие выбор типа датчика уровня:
Датчики уровня
Может

6Факторы, определяющие выбор типа датчика уровня: Датчики уровняМожет ли датчик уровня

ли датчик уровня встраиваться в резервуар?
Допускается ли контакт датчика

с контролируемой средой?
Необходим непрерывный контроль уровня или достаточно измерять наличие продукта в пороговых точках (сигнализация)?
Возможно, ли будет регулярное техническое обслуживание?
Совместим ли физический принцип работы датчика с решаемой задачей измерения? (Например, при выборе емкостного датчика уровня важно знать диэлектрическую проницаемость среды)
Какие ограничения накладывает контролируемый процесс: температура, давление, влажность, агрессивность среды?

Емкостной сигнализатор уровня

Поплавковые датчики уровня

Пороговый

Непрерывный


Слайд 22 7
Датчики температуры
Температурные измерения являются самыми распространенными (50% всех

7Датчики температурыТемпературные измерения являются самыми распространенными (50% всех измерений на производстве).

измерений на производстве).
Например:
На АЭС – более 1500 контрольных

(измерительных) точек температуры,
На крупном химпроизводстве – 20000.

При выборе датчиков температуры следует учесть:
Возможность погружения датчика в измеряемую среду или объект
Условия измерений: агрессивность среды, влажность, давление и т.д.
Время работы без замены и калибровки (некоторые типы датчиков обладают относительно низкой долговременной стабильностью, например термисторы)
Необходимый тип выходного сигнала
Время срабатывания, напряжение питания, разрешение датчиков и погрешность
Тип корпуса (для полупроводниковых датчиков)

Термистор — полупроводниковый элемент, сопротивление которого существенно зависит от температуры. Температурный коэффициент сопротивления термистора  от −2,4 до −8,4 К-1 в десятки раз превышает температурный коэффициент сопротивления у металлов
(+0,38 К-1 для платины).


Слайд 23 8
Датчики температуры
(1) Термометры сопротивления для измерения температуры с точностью

8Датчики температуры(1) Термометры сопротивления для измерения температуры с точностью до сотых долей

до сотых долей градуса
(2) Термопары  могут изметрять температуры от

криогенных до полутора тысяч градусов
(3) Пирометры -  бесконтатктные  датчики температуры позволяют измерять температуру на расстоянии, не касаясь объекта измерений
(4) Биметаллические термостаты* - недорогие и небольшие размером реле температуры, миниатюрные
(5) Кремниевые датчики - сочетают в себе точность датчика и функциональность микросхемы.

1

2

3

* Принцип работы термостата основан на принципе деформации биметаллического диска. При достижении
t срабатывания би-металл изгибается и воздействует на рычаг замыкающий электрическую цепь. При охлаждении термостата би-металл принимает первоначальную форму - контакты размыкаются.

4

5


Слайд 24 9
Физико-химические свойства вещества
Кислотность
Концентрация
Плотность
Вязкость
Плотномеры, ареометры
Вискозиметры
pH-метры
Концентратомеры, анализаторы состава
Влажность
Газы
Растворы
Растворы, газовые смеси
Влагомеры
Для

9Физико-химические свойства веществаКислотностьКонцентрацияПлотностьВязкостьПлотномеры, ареометрыВискозиметрыpH-метрыКонцентратомеры, анализаторы составаВлажностьГазыРастворыРастворы, газовые смесиВлагомерыДля обеспечения правильного хода

обеспечения правильного хода ТП в ХП необходимо определять физические

или физико-химические параметры, характеризующие свойство или качество исходного материала, полупродукта или готового продукта

Жидкие среды, пульпы, газы

Текучие среды, газы

Физико-химический параметр

Контролируемая среда

Приборы


Слайд 25 10
Физико-химические свойства вещества
Весовые плотномеры
Принцип действия
Измерение массы постоянного объема

10Физико-химические свойства веществаВесовые плотномерыПринцип действияИзмерение массы постоянного объема контролируемой жидкостиПример 1

контролируемой жидкости
Пример 1 – Схема весового плотномера с пневматическим

преобразователем

+ Постоянное сечение трубки и большая скорость движения жидкости исключает осаждение взвешенных твердых частиц

При увеличении плотности жидкости в основном трубопроводе 3 вес петлеобразной трубки 1 на гибком сочленении 2 увеличивается, она опускается. Сигнал перемещения через пневматический усилитель 4 передается на вторичный прибор 5.

Описание работы схемы

Методы измерения плотности

Весовой

Гидростатический

Поплавковый

Радиоизотопный

Акустический

Вибрационный


Слайд 26 11
Физико-химические свойства вещества
Поплавковые плотномеры
Принцип действия
Мерой плотности служит глубина

11Физико-химические свойства веществаПоплавковые плотномерыПринцип действияМерой плотности служит глубина погружения поплавка (ареометры

погружения поплавка (ареометры постоянного веса) или действующая на него
выталкивающая

сила, пропорциональная плотности жидкости
(ареометры постоянного объема)

Пример 2 – Схема ареометра постоянного веса

Пример 3 – Схема ареометра постоянного объема с пневматическим преоброзователем

Промышленные приборы

ДУВ (датчик удельного веса), ПЖК
0,5 – 2,5 г/см3


Слайд 27 12
Физико-химические свойства вещества
Давление столба жидкости постоянной
высоты является мерой

12Физико-химические свойства веществаДавление столба жидкости постояннойвысоты является мерой плотности жидкостиПринцип действияГидростатические

плотности жидкости
Принцип действия
Гидростатические плотномеры
Пример 4 – Схема плотномера непрерывной

продувки газа

1 – сосуд для исследуемой жидкости
2 – сосуд с эталонной жидкостью
3,4,5 – трубки
6 – дифманометр

Инертный газ по трубке 3 проходит через слой исследуемой жидкости постоянной высоты. Тот же газ по трубке 4 проходит через слой эталонной жидкости постоянной высоты, а затем по дополнительной трубке 5 газ проходит через небольшой слой исследуемой жидкости.

Описание работы схемы

+ Прохождение газа через небольшой слой исследуемой жидкости обеспечивает независимость показаний плотномера от колебания уровня жидкости в сосуде 1.

Показание дифференциального манометра 6 является мерой плотности исследуемой жидкости.


Слайд 28 13
Физико-химические свойства вещества
+ бесконтактное измерение плотности агрессивных или

13Физико-химические свойства вещества+ бесконтактное измерение плотности агрессивных или весьма вязких жидкостей,

весьма вязких жидкостей, а также жидкостей, находящихся при высоких

температурах и давлениях.

Радиоизотопные плотномеры

Пример 5 – Схема радиоизотопного плотномера компенсационного типа

Изменение интенсивности пучка γ-лучей после прохождения его через измеряемую среду

Принцип действия

1 и 6 – источники излучения
2 – объект измерения
3 и 8 – приемники излучения - гамма-детекторы
4 и 9 – формирующие блоки
5 – электронный преобразователь (диф усилитель);
7 – компенсационный клин (гамма-поглотитель);
10 – реверсивный двигатель;
11 – дифференциально-трансформаторный
преобразователь;
12 – вторичный прибор

Co-60, Cs-136


Слайд 29 14
Физико-химические свойства вещества
+ высокая точность (до 0,2%)
+ отсутствие

14Физико-химические свойства вещества+ высокая точность (до 0,2%)+ отсутствие движущихся деталей+ метод

движущихся деталей
+ метод применим для любого диапазона
Вибрационные плотномеры
Основаны на

использовании зависимости собственной частоты колебаний механических резонаторов от плотности жидкости, находящейся внутри них

Принцип действия

Наиболее распространенными являются проточные вибрационные датчики плотности с трубчатыми резонаторами, внутри которых протекает контролируемая жидкость

Ультразвуковые плотномеры

Основаны на одновременном измерении акустического сопротивления (Rак) и скорости ультразвука в измеряемой жидкости (v)

Принцип действия

- погрешность 10 кг/м3

Не нашли промышленного применения


Слайд 30 15
Методы и приборы для
автоматического анализа
состава материалов
Определение

15Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловОпределение содержания одного компонентаКонцентратомерыОпределение

содержания одного компонента
Концентратомеры
Определение содержания двух и более компонентов
Анализаторы состава
Состав

перерабатываемых материалов и готовой продукции – важнейший технологический параметр в АСУ ХП.

Прямые методы
измерения концентрации

Косвенные методы
измерения концентрации

Лабораторные

Промышленные

основаны на использовании однозначной функциональной зависимости между каким-либо физическим параметром анализируемого вещества, доступным непосредственному измерению, и составом этого вещества.

Титрование

Примеры:

Химическое поглощение

>>>


Слайд 31 16
Методы и приборы для
автоматического анализа
состава материалов
В

16Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловВ качестве косвенного параметра

качестве косвенного параметра может быть выбран измеряемый физический параметр,

однозначно зависящий от состава вещества

Электрокондуктометрический
Потенциометрический
Абсорбционный спектральный
Рефрактометрический
Термокондуктометрический
Термохимический
Термомагнитный
По температурной депрессии

По давлению насыщенных паров

Хроматография

Масс-спектромтрия

Косвенные методы
измерения концентрации

----- Удельная электропроводность
----- Электродный потенциал
----- Спектр поглощение
----- Показатель преломления раствора
----- Теплопроводность
----- Тепловой эффект каталитической реакции
----- Магнитопроницаемость
----- Разность температур кипящего раствора и насыщенного пара при одном давлении
----- Зависимость упругости паров бинарной жидкости от соотношения ее компонентов
----- Различие в скорости сорбции отдельных компонентов анализируемой смеси специально выбранным сорбентом.
----- Поведение ионизированных частиц анализируемого вещества с различным отношением массы к заряду в магнитном поле

Название метода

Физический параметр, зависящий от состава


Слайд 32 17
Методы и приборы для
автоматического анализа
состава материалов
Промышленный

17Методы и приборы для автоматического анализа состава материаловПромышленный масс-спектрометр МТИ-350ГСНа сублиматном

масс-спектрометр МТИ-350ГС
На сублиматном производстве осуществляется фторирование закиси-окиси урана в

пламенном реакторе. Для контроля процесса необходимо анализировать содержание следующих веществ: фторида водорода (HF), азота (N2), кислорода (O2), фтора (F2), аргона (Ar) и гексафторида урана (UF6). На основании сравнения результатов измерения содержания веществ с заданными уставками производится выработка управляющих и аварийных сигналов.

Назначение:
Предназначен для автоматического контроля состава смеси при сублиматном производстве гексафторида урана и оперативного управления технологическим процессом.

МТИ-350ГС обеспечивает измерение состава газовой смеси и управление работой реактора круглосуточно и непрерывно в полностью автоматическом режиме.

Характеристики:
Одновременно регистрируемые компоненты (массовые числа)
HF (20), N2 (28), O2 (32), F2 (38), Ar (40), UF6 (234 – 352)
Разрешающая способность (R) не менее 100


Слайд 33 18
Измерение кислотности (pH)
Методы и средства контроля кислотности (рН)

18Измерение кислотности (pH)Методы и средства контроля кислотности (рН) раствороврН – десятичный

растворов
рН – десятичный логарифм концентрации ионов водорода, взятый с

обратным знаком

аналогично

для воды при t=22oC

тогда

Кислотные и щелочные свойства растворов определяются активностью ионов водорода. При t=22 °С нейтральные водные растворы имеют рН=7,
кислые растворы имеют рН<7,
а щелочные - рН>7.

Т.к вода нейтральна, для неё

Число рН определяется двумя методами: колориметрическим и электрометрическим

Это произведение называется константой диссоциации и установлено экспериментально


Слайд 34 19
Измерение кислотности (pH)
Колориметрический метод измерения концентрации ионов в

19Измерение кислотности (pH)Колориметрический метод измерения концентрации ионов в растворе (числа рН)Лабораторный

растворе (числа рН)
Лабораторный
метод
Основан на свойствах некоторых органических красителей

изменять свой цвет в зависимости от концентрации водородных ионов

Принцип действия


Слайд 35 20
Измерение кислотности (pH)
Электрометрический (потенциометрический) метод измерения концентрации ионов

20Измерение кислотности (pH)Электрометрический (потенциометрический) метод измерения концентрации ионов в растворе (числа

в растворе (числа рН)

Датчик рН-метра состоит из двух электродов:


измерительного 1 
и сравнительного 2 

Измерительный электрод – стеклянная трубка, к нижней части которой приварен шарик из специального стекла, содержащего металл (Li или Na). Ионы водорода из раствора проникают в стекло шарика, а ионы металла переходят из стекла в раствор, в результате на поверхности шарика возникает потенциал, величина которого зависит от концентрации водородных ионов [H+] в растворе.

Сравнительный электрод, в отличие от измерительного, не меняет свой потенциал относительно раствора, поэтому ЭДС датчика Ех зависит только от потенциала измерительного электрода и, следовательно, рН раствора.

Основан на измерении разности электрических потенциалов двух специальных электродов, помещенных в контролируемый раствор, один из которых (сравнительный) имеет постоянный потенциал

Принцип действия

Промышленный
метод


Слайд 36 21
Измерение кислотности (pH)
По месту расположения pH-метры различают:

Магистральные датчики

21Измерение кислотности (pH)По месту расположения pH-метры различают:Магистральные датчики pH-метров Используются для

pH-метров
Используются для технических трубопроводов диаметр которых меньше 150

мм, движение жидкости по трубам ламинарное. Корпус датчика – участок трубы, который вставлен в основной трубопровод, изготовлен из неметаллических материалов (керамика или пластмасса). В трубопровод вставляются электроды под углом друг другу


Проточные датчики
Устанавливается на дополнительных отводных линиях
+ можно устанавливать не нарушая технологического режима


Погруженные датчики
Используются для измерения pH в емкостях, могут
Устанавливаться различными способами
(на крышках аппаратов, на боковой стенке, на поплавке)

Основные требования при измерении pH растворов:
1) Взрывобезопасность помещения!
2) Термостатирование раствора или компенсация показаний при её изменении
3) Защита от механических воздействий (ударная нагрузка, вибрация, перемешивание)
4) Отсутствие вблизи pH-метра источника электромагнитных полей

Внешний вид проточных pH-метров


Слайд 37 22
Измерение кислотности (pH)
Промышленные рН-метры сохраняют работоспособность в кристаллизующихся,

22Измерение кислотности (pH)Промышленные рН-метры сохраняют работоспособность в кристаллизующихся, плёнкообразующих, содержащих твердые

плёнкообразующих, содержащих твердые частицы и фторсодержащих жидких средах. Это

достигается применением металлооксидных электродов, поверхность которых подвергается автоматической очистке

Характеристики промышленных pH-метров серии ПМП

Температура контролируемой среды: 0-100oC
Рабочее давление: 84-106,7кПа
Основная приведенная погрешность: ±0,2pH
Длинна погружной части ПП (для погружных): 600-2000мм
Выходные сигналы: 0-5мА, 4-20мА, 0-100мВ.

Область применения: оборотные воды предприятий, технологические растворы химических, нефтеперерабатывающих и других производств


Слайд 38 23
Измерение вязкости
Вязкость (внутреннее трение) - свойство текущих тел

23Измерение вязкостиВязкость (внутреннее трение) - свойство текущих тел (жидкостей и газов)

(жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части

относительно другой

Методы и средства контроля вязкости жидкостей и газов

Основной закон вязкого течения

Формула Ньютона

Текучесть – величина обратная вязкости

Кинематическая вязкость – отношение вязкости к плотности
ед.изм. Стокс (Ст), м/с

Вязкость жидкостей с увеличением to уменьшается, а газов - увеличивается


Слайд 39 24
Вискозиметры с падающим телом
Принцип действия основан на измерении

24Вискозиметры с падающим теломПринцип действия основан на измерении скорости (или времени)

скорости (или времени) движения тела (шарика) под действием сил

тяжести и трения в анализируемой жидкости. Скорость падения будет тем меньше, чем больше вязкость жидкости. По закону Стокса:

Измерение вязкости

Обычно измерение скорости сводится к измерению отрезка времени t, за который шарик, падая, проходит некоторый постоянный отрезок пути l

При включении насоса шарик 6 поднимается и останавливается у верхней ограничивающей сетки. В момент прикасания к сетке насос автоматически отключается блоком 4, управляемым сигналом усилителя 5, и шарик падает в неподвижной среде

Схема шарикового вискозиметра


Слайд 40 25
Вискозиметр Гепплера с падающим шариком
Измерение вязкости
Применение в промышленности:

25Вискозиметр Гепплера с падающим шарикомИзмерение вязкостиПрименение в промышленности: для разовых экспресс-измеренийХимическая

для разовых экспресс-измерений
Химическая промышленность
(полимерные растворы, растворители, красители)
Нефтехимия (масла,

жидкие углеводороды)
Фармацевтическая промышленность (сырье, глицерин)
Пищевая промышленность (желатин, сиропы)

+ Цифровой секундомер, ЖК-дисплей
+ Для каждого поддиапазона свой шарик. Шарик G для газов
+ Циркуляционный термостат
+ Возвратное движение шарика при повороте трубки на 180о можно использовать для дополнительных измерений

Технические характеристики


Слайд 41 26
Вискозиметры ротационные
Принцип действия основан на измерении крутящего момента,

26Вискозиметры ротационныеПринцип действия основан на измерении крутящего момента, возникающего на основании

возникающего на основании ротора (цилиндра, диска т.п.) погруженного в

измеряемую среду, при взаимном их перемещении

При угловой скорости вращения ротора w=const крутящий момент однозначно определяет вязкость среды:

Измерение вязкости

а – измерение крутящего момента по углу поворота упругой нити подвески
б – --//-- по натяжению уравновешивающей пружины
в – ротационный вискозиметр с коаксиальными цилиндрами

упругая
нить

конический
редуктор


  • Имя файла: razdel-iii.pptx
  • Количество просмотров: 149
  • Количество скачиваний: 0