Измерение уровня
Задача 4.1 (Метрология АСУ) Уровень воды в барабане парогенератора измеряется водомерным стеклом (рис. 4.1). Давление пара в барабане 10 МПа, вода в барабане находится при температуре насыщения. Действительное значение уровня Н = 0,5 м. Определите уровень в водомерном стекле h, если температура воды в водомерном стекле 150 °С.
Скачать решение задачи 4.1 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.2 (Метрология АСУ) Для условия задачи 4.1 определите, как изменится погрешность измерения уровня, если перед измерением водомерное стекло было продуто и температура воды в стекле стала t = 300 °С.
Скачать решение задачи 4.2 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.3 (Метрология АСУ) Изменение уровня воды в открытом резервуаре Нмакс (рис. 4.2) может достигать 3 м. Можно ли для измерения уровня гидростатическим методом использовать мембранный дифманометр с предельным номинальным перепадом Pн=40 кПа, если он будет расположен ниже минимального уровня на h = 3 м. Минусовая камера дифманометра соединена с атмосферой.
Скачать решение задачи 4.3 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.4 (Метрология АСУ) Уровень воды в емкости измеряется гидростатическим способом по схеме, изображенной на рис. 4.3. Максимальный уровень Hмаке = 400 мм. Оцените относительную погрешность измерения максимального уровня, вызванную изменением уровня воды в минусовой импульсной трубке мембранного дифманометра. Внутренний диаметр импульсных трубок d=10 мм. При изменении уровня от 0 до Hмакс происходит изменение объема минусовой камеры дифманометра на V=4 см3. При Н = 0 уровни воды в обеих импульсных трубках равны. Температура окружающей среды и воды в емкости и трубках t=20 °С.
Скачать решение задачи 4.4 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.5 (Метрология АСУ) Для условия задачи 4.4 оцените погрешность, если измерение уровня осуществляется поплавковым дяфманометром (рис. 4.4) с диаметром поплавкового сосуда Dп = 77 мм и диаметром сменного сосуда D0 = 64,6 мм. Плотность ртути в дифманометре при t = 20°С ррт = 13546 кг/м3, плотность воды рв=998,2 кг/м3.
Скачать решение задачи 4.5 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.6 (Метрология АСУ) Для условия задачи 4.5 оцените погрешность, если на минусовой импульсной линии установлен уравнительный сосуд диаметром d0 = 100 мм (рис. 4.5).
Скачать решение задачи 4.6 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.7 (Метрология АСУ) Уровень воды в открытой емкости измеряется дифманометром-уровнемером. Уровнемер градуировался при температуре воды в емкости и импульсных трубках 30 °С. Изменятся ли показания уровнемера, если температура воды в емкости увеличилась до 90 °С, а температура воды в импульсных линиях осталась 30 °С.
Скачать решение задачи 4.7 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.8 (Метрология АСУ) Измерение уровня воды в барабане котла производится с помощью двухкамерного уравнительного сосуда (рис. 4.6). Температура воды в сосуде равна температуре воды в емкости. Будет ли в этом случае изменение плотности воды влиять на показания уровнемера? Давление в барабане 0,1 МПа.
Скачать решение задачи 4.8 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.9 (Метрология АСУ) Как изменятся показания уровнемера, отградуированного при давлении 0,1 МПа (условие задачи 4.8), если давление насыщения в барабане поднимается до 10 МПа?
Скачать решение задачи 4.9 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.10 (Метрология АСУ) Давление в барабане котла при неизменном уровне изменилось от 10 до 20 МПа, что вызвало соответствующее изменение температуры насыщения. Будет ли погрешность измерения уровня, вызванная изменением параметров, в схемах рис. 4.6 и 4.7 одинаковой? Температура воды в импульсных трубках равна 30 °С, Hмакс = 500 мм. Температура воды в барабане и сосуде одинаковы.
Скачать решение задачи 4.10 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.11 (Метрология АСУ) Определите зависимость перепада, действующего на дифманометр (рис. 4.8), от уровня и плотностей воды и пара в барабане. Вода и пар в барабане находятся на линии насыщения при р = 10 МПа. Температура воды в импульсных линиях 30 °С.
Скачать решение задачи 4.11 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.12 (Метрология АСУ) Схема трехкамерного устройства для измерения уровня с введением поправки на изменение плотности воды и пара представлена на рис. 4.9. Составьте уравнение, устанавливающее связь между показаниями измерительного прибора (ИП) и уровнем воды в барабане. Определите, как будут изменяться показания прибора при изменении плотности воды и пара в барабане. Выходные сигналы дифманометров пропорциональны действующим перепадам давления. Измерительный прибор представляет собой следящую систему, в которой путем изменения коэффициента преобразования k всегда устанавливается равенство напряжений Ui = kU2.
Скачать решение задачи 4.12 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.13 (Метрология АСУ) Предположим, что ДМ1 и ДМ2 представляют собой дифманометры с токовым выходным сигналом. Нагрузочные резисторы R1 и R2 включены в схему следящей системы, изображенной на рис. 4.10. Будет ли положение движка реохорда R2 пропорционально измеряемому уровню? Какое положение движка (верхнее или нижнее) соответствует максимальному уровню?
Скачать решение задачи 4.13 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.14 (Метрология АСУ) В цилиндрическом вертикальном стальном резервуаре-хранилище диаметром 12 и высотой 10 м находится керосин. При температуре t = 30 °С высота уровня керосина составляет 8,5 м. Изменятся ли показания гидростатического уровнемера и изменится ли действительный уровень керосина, если температура окружающего воздуха и резервуара вместе с керосином будет 0°С?
Скачать решение задачи 4.14 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.15 (Метрология АСУ) Определите вес груза и передаточное число измерительного преобразователя поплавкового механического уровнемера (рис. 4.11), измеряющего уровень кислоты в емкости в интервале от 0 до 500 мм. Плотность кислоты рк = 1230 кг/м3, диаметр шарового поплавка Dп = 100 мм, материал поплавка - пластмасса плотностью рп =1500 кг/м3, толщина стенок поплавка б = 5 мм, вес троса 3 Н, сила трения в передаточном механизме не превышает 0,5 Н, угол поворота стрелки по шкале а=270°, диаметр барабана, через который перекинут трос, Dб = 50 мм.
Скачать решение задачи 4.15 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.16 (Метрология АСУ) Пьезометрический уровнемер измеряет уровень щелочи в выпарном аппарате (рис. 4.12). Определите давление воздуха в источнике питания и примерный часовой расход воздуха при максимальном уровне. Максимальная плотность раствора щелочи рщ=1280 кг/м3. Диапазон изменения уровня 0-400 мм, внутренний диаметр пневмометрической трубки d=6 мм, температура жидкости в аппарате 80 °С, абсолютное давление в аппарате 16 кПа.
Скачать решение задачи 4.16 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.17 (Метрология АСУ) Рассчитайте емкость и коэффициент преобразования измерительного преобразователя емкостного уровнемера, предназначенного для измерения уровня в баках-хранилищах керосина, от нулевого до максимального значения Нмакс=8 м. Емкостный преобразователь, представленный на рис. 4.13, состоит из полого металлического цилиндра диаметром D=60 мм (внешний электрод), внутри которого коаксиально расположен металлический тросик диаметром d=l,5 мм, покрытый слоем изоляции толщиной b = 1 мм (внутренний электрод). Длина преобразователя L = 8 м, емкость конструктивных элементов С0 = 75 пФ. Относительная диэлектрическая проницаемость паров керосина еп=1, керосина ек = 2,1, изоляционного покрытия тросика eи = 4,2.
Скачать решение задачи 4.17 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.18 (Метрология АСУ) Зависит ли коэффициент преобразования емкостного преобразователя уровнемера от соотношения диэлектрических проницаемостей жидкости еж и ее паров sn? Жидкость неэлектропроводна. Преобразователь представляет собой металлический цилиндр диаметром D и длиной L, внутри которого коаксиально расположен металлический неизолированный трос диаметром d.
Скачать решение задачи 4.18 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.19 (Метрология АСУ) Оцените погрешность емкостного уровнемера (рис. 4.13), вызванную изменением температуры проводящей жидкости на 25 °С, для измерительной схемы без автоматического введения поправки на изменение диэлектрической проницаемости. Емкость конструктивных элементов измерительного преобразователя С0=82 пФ, погонная геометрическая емкость системы в воздухе Сп=240 пФ/м, диэлектрическая проницаемость жидкости еж=18, изменение еж с изменением температуры составляет 0,2 %/К, интервал изменения уровня h от 0 до 2 м, длина измерительного преобразователя L = 2 м.
Скачать решение задачи 4.19 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.20 (Метрология АСУ) Можно ли применить емкостный преобразователь (задача 4.19) без переградуировки для измерения жидкости с еж = 20?
Скачать решение задачи 4.20 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.21 (Метрология АСУ) Измерительный преобразователь емкостного уровнемера, представленный на рис. 4.14, состоит из измерительной и компенсационной частей. Интервал изменения уровня h от 0 до 2 м, длина измерительной части преобразователя lи=2 м. Емкость конструктивных элементов компенсационной части Ско = 30 пФ, длина ее lк=10 см. Емкость в воздухе 1 м измерительной части уровнемера Си.п=240 пФ; емкость 1 м компенсационной части Cк.п = 860 пФ. Показания вторичного прибора пропорциональны отношению Си/Ск, где Си - емкость измерительной части преобразователя, Ск - емкость компенсационной части. Диэлектрическая проницаемость изменяется с изменением температуры на 0,2 %/К. Оцените относительное изменение показаний прибора, вызванное увеличением температуры жидкости на 25 °С при максимальном уровне.
Скачать решение задачи 4.21 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.22 (Метрология АСУ) Следует ли производить переградуировку следящего радиоизотопного уровнемера, если он был отградуирован на воде, а затем возникла необходимость измерять уровень жидкого хлора?
Скачать решение задачи 4.22 (Метрология АСУ) (цена 50р)
Задача 4.23 (Метрология АСУ) На рис. 4.15 представлена схема буйкового уровнемера. Рассчитайте плечо I подвеса буйка уровнемера, предназначенного для измерения уровня в сосуде под давлением в интервале - 250..+250 мм относительно номинального значения. Плотность жидкости рж = 1300 кг/м3, средняя объемная плотность буйка рб=2000 кг/м3, диаметр буйка D=20 мм, максимальное перемещение заслонки относительно сопла х=0,1 мм, расстояние от сопла до точки опоры а=20 мм, расстояние от точки опоры до уравновешивающей пружины b = 100 мм, упругость пружины W=20 Н/мм, начальная сила натяжения пружины F0 = 10 Н. Расстояние от точки опоры до места подвеса буйка L может устанавливаться в пределах от 0,2 до 1,5 м.
Скачать решение задачи 4.23 (Метрология АСУ) (цена 50р)