Анализ состава сред
Задача 6.1 (Метрология АСУ) Двухэлектродная электролитическая ячейка была заполнена раствором с удельной электропроводностью Х0=12,1 Ом/м. Определите постоянную ячейки, если ее сопротивление оказалось равным Rn= 13,7 Ом.
Скачать решение задачи 6.1 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.2 (Метрология АСУ) Постоянная ячейки К=11,2 м-1. Ячейка заполнена раствором, и ее сопротивление при этом составляет 5 МОм. Определите концентрацию раствора, если известно, что зависимость между концентрацией С и удельной электропроводностью % описывается уравнением х0 = аС, где а = 1,75-108 (См/м)/(мг/л).
Скачать решение задачи 6.2 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.3 (Метрология АСУ) Возможна ли компенсация температурной погрешности концентратомера, если в качестве компенсатора использовать только медное сопротивление Rм. Электроды электродной ячейки (рис. 6.1) не зашунтированы. Ячейка заполнена 5 %-ным раствором KCl, удельная электропроводность при 20 °С составляет 7,18 См/м, температурный коэффициент b = 0,020 К-1 . Постоянная ячейки K= 190 м-1. Температурную компенсацию необходимо осуществить при температурах 20 и 40 °С.
Скачать решение задачи 6.3 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.4 (Метрология АСУ) Электродная ячейка (рис. 6.1) с постоянной К =190 м-1 заполнена раствором KCl концентрацией 5 %, удельная электропроводность раствора при 20 °С x0 = 7,18 См/м. Температура раствора может изменяться в интервале 20-40 °С, при этом средний температурный коэффициент электрической проводимости раствора равен b = 0,0201 К-1. Определите сопротивление медного резистора Rм обеспечивающего компенсацию изменения сопротивления ячейки в указанном температурном интервале. Сопротивление шунта Rш примите равным сопротивлению электродной ячейки Rn при t = 20 С. Температурный коэффициент сопротивления меди а=0,00426 К-1.
Скачать решение задачи 6.4 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.5 (Метрология АСУ) Для условия задачи 6.4 определите температуру, при которой будет иметь место наибольшая погрешность за счет неполной компенсации изменения сопротивления ячейки изменением сопротивления медного резистора. Оцените эту погрешность, предполагая, что зависимость удельной электропроводности х0 от концентрации С (при концентрации 5-10 %) - имеет вид x0 = 7,18+1,38 (С-5), См/м.
Скачать решение задачи 6.5 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.6 (Метрология АСУ) Ячейка концентратомера состоит из электродов, расположенных по торцам цилиндрического канала, по которому протекает раствор. Расстояние между электродами L = 70 мм, диаметр, определяющий эффективную площадь сечения, dэф = 1,1 мм. Ячейка предназначена для измерения концентрации NaCl в диапазоне от 5 до 50 мг/л. Удельная электропроводность раствора в этом диапазоне x0 =191 С мкСм/м, где С - концентрация NaCl, мг/л. Определите шунтирующее Rm и медное Км сопротивления для диапазона температур 20-40 °С (и=0,0229 К-1 ; а =0,00426 К-1) и оцените абсолютную погрешность компенсации при номинальной концентрации С=40 мг/л.
Скачать решение задачи 6.6 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.7 (Метрология АСУ) Концентратомер, отградуированный в процентах по массе NaCl, имеет шкалу 5-10 %. Постоянная электродной ячейки 500 м- 1. В интервале 5-10 % зависимость удельной электропроводности х0 раствора NaCl от концентрации С приближенно можно описать уравнением x0 = 7,01+ 1,104 (С - 5). Определите показания концентратомера при пропускании через него 6 %-ного раствора КС1 (удельная электропроводность x0*= 8,564 См/м).
Скачать решение задачи 6.7 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.8 (Метрология АСУ) Концентрация раствора NaCl измеряется электродным концентратомером. Номинальное значение концентрации раствора 100 мг/л. Оцените изменение показаний прибора, вызванное случайным попаданием в раствор щелочи NaOH, концентрация которой в измеряемом растворе составляет 5 мг/л. Проводимость раствора NaOH, превышает проводимость раствора NaCl той же концентрации в 2,8 раза.
Скачать решение задачи 6.8 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.9 (Метрология АСУ) Будет ли осуществляться компенсация температурной погрешности в схеме безэлектродного кондуктометра (рис. 6.2) с помощью полупроводникового терморезистора Rt и манганиновых резисторов Rt И Rm? Сопротивление полупроводникового терморезистора изменяется по закону Rt = R0e ^(B(1/T-1/T0)) Температурный коэффициент электропроводности раствора b остается постоянным при температуре от t1 до t2. Каков порядок расчета термокомпенсирующей цепочки?
Скачать решение задачи 6.9 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.10 (Метрология АСУ) Рассчитайте значения Rt и, Rш безэлектродного кондуктометра (рис. 6.2) для введения коррекции в показания на интервале температур от t1 = 20°С до t2=50 °С. Диапазон измерения концентратомера 5-15 % KCl. Оцените погрешность, которая может иметь место при концентрации 5 % KCl и tx =20 С, а также при концентрации 15% KCl и t2=50°С. Расчет ведется на номинальное значение температуры раствора tц = 35°С. Постоянная жидкостного контура K = 700 м-1. Удельные электропроводности раствора при t = 20 °C и температурные коэффициенты имеют следующие значения: С1 = 5% КС1, xо1 = 7,177 См/м, b1 = 0,0201 К-1; С2=10%КС1, х02 = 14,1 См/м, b2 = 0,0188 К-1; С3 = 15% КС1, x03 = 20,9 См/м, b3 = 0,0179 К-1. При температуре раствора tk = 35°С зависимость удельной электропроводности, См/м, от процентной концентрации описывается выражением x0 = 0,2472 + 1,715C - 0,004072 C2. Напряжение питания Uпит = 127 В. Обмоточные данные схемы: n1 = 127 витков; n2=10 витков; nж = 1 виток. Максимальный компенсационный сигнал 1/к.макс=10 В. Начальное сопротивление терморезистора Rо = 5 кОм, коэффициент В=2300.
Скачать решение задачи 6.10 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.11 (Метрология АСУ) С помощью каких резисторов (рис. 6.2) возможна подгонка начала и конца шкалы при заданных Rt, Rm, R1 и R2?
Скачать решение задачи 6.11 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.12 (Метрология АСУ) Определите коэффициент преобразования водородного электрода и его зависимость от рН при t = 25 °С при следующих значениях постоянных, входящих в формулу Нернста: универсальная газовая постоянная R = 8,317 Дж/(К-г-моль), число Фарадея F =96 522 Кл/г-экв.
Скачать решение задачи 6.12 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.13 (Метрология АСУ) Электродвижущая сила, мВ, электродной системы, состоящей из измерительного стеклянного электрода и хлорсеребряного электрода сравнения, зависит от значения рН и температуры раствора: Е=-203-(54,16+0,1980 (рН-4,13). Определите координаты изопотенциальной точки, а также коэффициент преобразования системы.
Скачать решение задачи 6.13 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.14 (Метрология АСУ) Определите в общем виде зависимость абсолютной погрешности электродной системы рН-метра (в единицах рН) от температуры раствора. Уравнение электродной системы имеет вид: E=Eи-(54,16+ 0,1980 (рН-рНи); Еи= - 203 мВ; рНи = 4,13. Определите погрешность при отсутствии температурной компенсации, если градуировка производилась при температуре t = 20°С, а действительная температура t2 = 35 С. Действительное значение рН = 9.
Скачать решение задачи 6.14 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.15 (Метрология АСУ) Градуировка электродной системы производилась по стандартным буферным растворам. Электродвижущая сила электродной системы имела следующие значения:
рН1=1,67 и t1=15°С E1=+1,27MB
рН2=1,77 и t2=80°С E2 = +4,27мВ
рН3=9,27 и t1=15°С E3 =-432,69 мВ
рН4=8,88 и t2=80°С E4=-494,14 мВ
Определите коэффициенты уравнения электродной системы.
Скачать решение задачи 6.15 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.16 (Метрология АСУ) Измерительный электрод имеет внутреннее сопротивление Rи=50 МОм, электрод сравнения c = 20 кОм. Электродвижущая сила, развиваемая системой, 500 мВ. Для измерения ЭДС используется милливольтметр с диапазоном 0-0,5 В и входным сопротивлением Rвх=0,5 кОм. Какими будут его показания при названных условиях?
Скачать решение задачи 6.16 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.17 (Метрология АСУ) Определите концентрацию С02 в продуктах горения, если анализ содержания СO2 производился объемно-абсорбционным газоанализатором. Объем смеси в измерительной бюретке до поглощения V0 = 100 мл, объем после поглощения Vn = 94 мл. Объем вредного пространства вне измерительной бюретки (объем распределительной гребенки и других соединительных частей) Vв.п = 2,5 мл. Коэффициент Кп, характеризующий отношение объема компонента, поглощенного в газоанализаторе, к объему этого компонента до поглощения, равен 0,95.
Скачать решение задачи 6.17 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.18 (Метрология АСУ) Определите концентрацию кислорода в дымовых газах, если анализ производился объемно-абсорбционным газоанализатором и объем смеси после поглощения составил Vп = 95 мл; Vо=100 мл; Vвп = 2,5 мл; Kп=0,95 (см. задачу 6.17). Температура газа перед отбором пробы в газоанализатор t1 = 40 °С. Во время анализа температура газа снизилась до t2 = 30°С.
Скачать решение задачи 6.18 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.19 (Метрология АСУ) Анализ содержания углекислого газа в продуктах горения осуществляется термокондуктометрическим газоанализатором. Определите, как изменится температура чувствительного элемента (нити) газоанализатора, если через него первоначально пропускался воздух (температура нити 80 °С),. а затем стали пропускаться продукты горения со следующим содержанием компонентов: кислород - 4%, углекислый газ - 15%, азот - 63%, водяные пары - 18%. Предполагается, что количество теплоты, передаваемой от чувствительногоэлемента к стенке, одинаково при любой газовой смеси. Предполагается также, что передача теплоты осуществляется только за счет теплопроводности, а температура стенок постоянна и равна tст = 20°С.
Скачать решение задачи 6.19 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.20 (Метрология АСУ) Для условия задачи 6.19 определите, как изменятся показания газоанализатора, если печь для дожигания водорода з газоанализаторе не работает, а в продуктах горения содержится 0,2 % Н2 и состав смеси будет следующим: С(CO2) = 15%; С(O2) = 4%; С(N2)=62,8%; С(H2)=0,2% и C(H2O)=18%.
Скачать решение задачи 6.20 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.21 (Метрология АСУ) Оцените погрешность, которая может иметь место при эксплуатации термокондуктометрического газоанализатора, если его градуировка на CO2 осуществлялась на синтетических смесях (например, 10% СО2+90% воздуха или 10% СО2+90 % N2), а средний состав продуктов горения природного газа следующий: СО2=10%; O2 = 2%; N2=70 % и Н2O =18%. При заполнении всех камер газоанализатора воздухом температура чувствительного элемента Гно=80 °С. Температура стенки tст=20°С.
Скачать решение задачи 6.21 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.22 (Метрология АСУ) Газоанализатор, определяющий состав смеси по теплопроводности, градуировался по синтетической смеси CO2+N2. Измерительная схема газоанализатора (рис. 6.3) представляет собой неуравновешенный мост, образованный четырьмя одинаковыми чувствительными элементами из платиновой проволоки с сопротивлением при -0 °С R0=1 Ом. Полагаем, что зависимость сопротивления от температуры имеет вид Rt = R0{l + at), где а = 3,92-10-3 К-1. Мост питается стабилизированным током I = 350 мА, при этом температура элементов Rt и R3, находящихся в азоте, равна 80 °С. Разность потенциалов в измерительной диагонали измеряется милливольтметром с бесконечно большим входным сопротивлением. Внутренний диаметр измерительной камеры D = 6,6 мм, диаметр чувствительного элемента, расположенного по оси камеры, d=0,05 мм, его длина l=20 мм, температура стенок камеры t0 = 20°С. Определите уравнение шкалы газоанализатора, если диапазон его измерения 0-20 % CO2 и рассчитайте напряжение на измерительной диагонали моста при С=0; 5; 10; 15; 20 % CO2.
Скачать решение задачи 6.22 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.23 (Метрология АСУ) Содержание водорода Н2 в электролитическом кислороде O2 в интервале от 0 до 10 % измеряется термокондуктометрическим газоанализатором. Установите связь между содержанием водорода и температурой платиновой нити чувствительного элемента газоанализатора. Коэффициент теплового излучения нити е=0,2, диаметр нити d=0,02 мм, длина нити l = 20 мм, диаметр камеры D=5 мм, ток, протекающий по нити, I = 51 мА, температура стенок камеры tст = 20°С, а температура нити tн =80 °С. Сопротивление нити изменяется по закону Rt = R0(l+at), где а = 3,92*10-3 К-1. Удельное сопротивление платины при t = 20 °С р =0,0981*10-6 Ом-м. В решении следует учесть все виды теплообмена между нитью и стенкой.
Скачать решение задачи 6.23 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.24 (Метрология АСУ) Дымовые газы имеют следующий состав: кислород - 4%, углекислый газ - 15%, азот - 63%, водяные пары - 18%. Определите, как изменится относительная магнитная восприимчивость газов 1) если содержание O2 увеличится на 1 %., а содержание N2 уменьшится на 1 % при неизменной концентрации CO2 и Н2O; 2) если содержание CO2 увеличится на 1 %, а содержание N2 уменьшится на 1 % при неизменной концентрации O2 и Н2O; Относительные объемные магнитные восприимчивости компонентов газовой смеси имеют следующие значения [22]: x(O2)=1;. x(N2) = -0,004; x(CO2) =-0,0057; х(H2O)=-0,004.
Скачать решение задачи 6.24 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.25 (Метрология АСУ) Через магнитный газоанализатор проходит смесь следующего состава: СO2-20 %, O2-5 % и N2-75 % при расчетной температуре t1 = 20°C, разрежении p1 = 3 кПа. Изменится ли показание газоанализатора, если: 1) при неизменной концентрации температура смеси возрастет до t2=50°С; 2) при неизменной температуре возрастет разрежение до р2=10 кПа? Предполагается, что на выходе из измерительной ячейки температура смеси равна tc = 100°С.
Скачать решение задачи 6.25 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.26 (Метрология АСУ) Какое положение движка реохорда Rp в схеме магнитного газоанализатора (рис 6.4) соответствует концу шкалы прибора?
Скачать решение задачи 6.26 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.27 (Метрология АСУ) Будет ли работоспособной схема (рис 6.4), если газ пропускать через камеры Rs и Rs, а воздух - через камеры R1 и R2?
Скачать решение задачи 6.27 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.28 (Метрология АСУ) Какая камера, R1 или R5 (рис. 6.4), должна иметь магнитный шунт для проверки нуля прибора?
Скачать решение задачи 6.28 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.29 (Метрология АСУ) Оцените погрешность газоанализаторов, работающих по схеме неуравновешенного моста (рис 6.5) и по схеме компаратора напряжения (рис. 6.4), вызванную уменьшением напряжения питания Uпит на 10 %. Сопротивление нагрузки измерительного моста предполагается большим.
Скачать решение задачи 6.29 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.30 (Метрология АСУ) Оптико-акустический газоанализатор ОА 2209 предназначен для измерения содержания CO2 в многокомпонентных газовых смесях. На рис. 6.6 приведены спектры поглощения некоторых газов в инфракрасной области. Определите, какие газы должны быть в фильтровых камерах, если в состав контролируемой газовой смеси входят метан CH4, окись углерода СО, азот N2, водород Н2 и этан С2Н6.
Скачать решение задачи 6.30 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.31 (Метрология АСУ) Рассмотрим вариант двухканальной схемы оптико-акустического газоанализатора (рис. 6.7). В этой схеме потоки лучистой энергии от источника инфрокрасного излучения 1 проходят через фильтовые камеры 2 и затем поступают в измерительную 3 и сравнительную 4 камеры, а затем в лучеприемники 5 и 6. Определите зависимости между концентрацией анализируемого компанента в смеси и отношением потоков энергии, поступающих в лучеприемники 5 и 6.
Скачать решение задачи 6.31 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.32 (Метрология АСУ) Определите зависимость между положением отражающего поршня х и концентрацией анализируемого компанента С в оптико-акустическом газоанализаторе с газовой компенсацией (рис. 6.8) Известны длина измерительной камеры L и концентрация Ск анализируемого компонента в компенсационной камере. Предполагается, что потоки излучения после фильтровых камер равны. Поршень имеет скос под углом 45°.
Скачать решение задачи 6.32 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.33 (Метрология АСУ) Изменится ли диапазон измерения оптико-акустического газоанализатора с газовой компенсацией (рис. 6.8), если уменьшить концентрацию анализируемого компонента в компенсационной камере?
Скачать решение задачи 6.33 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.34 (Метрология АСУ) Для определения влажности воздуха в цехе завода применяется аспирационный психрометр. Определите относительную влажность воздуха ф, если сухой термометр показывает tc = 22,5°С, а мокрый tм =18,5°С. Давление, воздуха 760 мм рт. ст. Сопоставьте значения с показаниями простого психрометра.
Скачать решение задачи 6.34 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.35 (Метрология АСУ) Абсолютная влажность воздуха, поступающего в нагревательную печь fп = 30 г/м3 сухого воздуха. Определите относительную влажность дутья при температуре t = 300°С. Избыточное давление воздуха Pи = 0,2 МПа.
Скачать решение задачи 6.35 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.36 (Метрология АСУ) Определите абсолютную влажность доменного газа, если известно, что измеритель влажности, работающий по методу точки росы, показывает температуру tр=32,5°С при нормальном давлении.
Скачать решение задачи 6.36 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 6.37 (Метрология АСУ) При измерении влажности воздуха в цехе производства приборов номинальное значение точки росы составляет 10 °С. Однако после протирки зеркальца замасленной тряпкой температура точки росы понизилась до 0 °С. Какова погрешность, возникающая при измерении относительной влажности воздуха (t=20 °С) при таком изменении точки росы, и какова причина изменения показаний влагомера?
Скачать решение задачи 6.37 (Метрология АСУ) (цена 50р)