Konrad Gadzinowski

MiBM 142619

Sprawozdanie z części seminaryjnej

W trakcie zajęć przeprowadzone zostały wykłady z urządzeń pomiarowych, wykorzystywanych w dziedzinie mechaniki płynów. Urządzenia przedstawione, zreferuje pokrótce w poniższym sprawozdaniu.

Manometry - przyrządy do pomiaru różnicy ciśnień, wynik podawany jest w postaci nadciśnienia lub podciśnienia. Manometry dzielimy na:

Cieczowe - cechuje je prosta budowa połączona z wysoką dokładnością wskazań. Warunki stawiane cieczom manometrycznym to wyraźny menisk, całkowita odporność na mieszanie lub tworzenie roztworów z badanym płynem, nieprzezroczystość, niska parowalność. Manometry te mogą być jedno lub dwu ramienne. Przykłady manometrów cieczowych przedstawiam na szkicu obok.

Mechaniczne - działają na zasadzie wykorzystania sprężystych odkształceń proporcjonalnych od wielkości ciśnienia . Jako elementy podatne wykorzystuje się rurki, membrany, puszki itp. Od elementów tych biorą się nazwy manometrów: manometr z rurką Bourdona, manometry membranowe, manometry puszkowe

Elektryczne - przetworniki ciśnienia - działają na zasadzie wielkości elektrycznych takich jak: oporność, pojemność. Indukcyjność, SEM itd. Które zmieniają się proporcjonalnie do zmiany ciśnienia. Największe zastosowanie znalazły manometry piezoelektryczne. Przetworniki te pozwalają na pomiar szybkozmiennych ciśnień, co więcej pozwalają one na automatyzację pomiarów.

Sondy ciśnieniowe - służą do pomiaru ciśnienia całkowitego, statycznego i dynamicznego. Sondy ciśnieniowe wraz z manometrami pomiarowymi stanowią jeden zestaw. Ich główną zaletą jest prostota budowy.

Sonda Pitota - służy do pomiaru ciśnienia całkowitego. Ma ona postać rurki zgiętej pod kątem 90 stopni i jest ustawiona pod prąd, równolegle do wektora prędkości płynu. Obok przedstawione zostały sondy Pitota wraz z rozwiązaniami konstrukcyjnymi zakończeń umożliwiającymi zwiększenie tolerancji co do dokładności ustawienia sondy.

Sonda ciśnienia statycznego -Służy do poznania rozkładu ciśnień statycznych w kanale. Rurka jest zamknięta od przodu, a do pomiaru posiada rząd otworów na swoim obwodzie.

Sonda Prandtla - Stanowi połączenie sondy Pitota i sondy ciśnienia statycznego, umożliwiając pomiar wszystkich trzech ciśnień: całkowitego, statycznego i dynamicznego.

Sondy kierunkowe - służą do dokładnego określenia kierunku i zwrotu płynącego płynu. Wyróżnia się sondy dwu i trójwymiarowe. Są budowane jako rurki z dziurkami na obwodzie mierzącymi rozkład ciśnienia, dzięki któremu można określić kierunek napływu płynu.

Zwężki pomiarowe - grupa przyrządów służących do pomiaru strumienia masy lub strumienia objętości płynu. Ich działanie opiera się na zwężeniu przekroju strugi, czyli na wzroście prędkości płynu. Pomiar polega na zmierzeniu spadku ciśnienia

Kryzy - wraz z manometrami i przewodami tworzy zestaw pomiarowy. Na schemacie obok przedstawiona została kryza pomiarowa. Jest to tarcza wbudowana w kanał z otworem o znormalizowanej średnicy. Zapewnia ona bardzo dobrą dokładność pomiarów.

Dysze - składa się z części zbieżnej o zaokrąglonym kształcie oraz gardzieli walcowej. Wyróżnia się dwa typy dych tj. o małym i dużym przelocie. Przekrój typowych dysz przedstawiono na schemacie obok.

Zwężki Venturiego - wyróżnia się dwa typy tych zwężek: zwężka Venturiego i dysza Venturiego. Ich dużą zaletą jest małą strata ciśnienia, mimo to są one jednak rzadko stosowane, a to ze względu na trudną i kosztowną technologię wykonania.

Zwężki specjalne - Są to zwężki nieznormalizowane lecz omówione w załączniku do normy. Należą do nich: kryzy segmentowe, kryzy kwadratowe, zwężki dopływowe oraz zwężki wypływowe. Służą one do pomiarów w nietypowych warunkach.

Rotametry - służą do pomiaru strumienia objętości lub masy płynu. Składają się z dwóch zasadniczych części: rury stożkowej rozszerzającej się ku górze i pływaka. Rura jest przeźroczysta i ma wykonanąna swojej powierzchni podziałkę. Z pozycji pływaka odczytuje się wartość przepływu.

Anemometry - inaczej prędkościomierze obrotowe, służą do pomiaru prędkości powietrza. Działają na zasadzie wykorzystania reakcji aerodynamicznej, która działa na łopatki i wprawia w ruch wirnik. Do pomiarów prędkości cieczy są stosowane podobnej konstrukcji młynki hydrometryczne. Schemat Anemometru przedstawiony został obok.

Termoanemometry - przyrządy służące do pomiaru prędkości przepływu gazu. Pomiar oparty jest na zjawisku chłodzenia elektrycznie nagrzanego włókna metalowego przez opływający gaz. Chłodzenie jest tym większe im większa jest prędkość gazu. W specjalnym wydaniu znajdują zastosowanie rónież w przepływach cieczy. Nadają się do pomiaru szybko zmiennych wielkości, dzięki niewielkim wymiarom włókna pomiarowego.

Anemometry laserowe - opierają się na metodzie rozpraszania światła, które zachodzi podczas spotkania wiązki światła z bardzo małymi cząstkami ciał stałych. Własności tej metody są następujące: brak zniekształcenia pola przepływu, małą objętość pomiarów, istnieje możliwośc pomiaru dowolnie wybranej składowej wektora prędkości, co znajduje zastosowanie w przepływach turbulentnych i pulsujących. Kolejną zaletą jest bardzo krótki czas pomiaru i pełna jego automatyzacja.

Przepływomierze - służą do pomiaru strumienia objętości lub masy płynu. Pomiar może być statyczny lub dynamiczny. Istnieje duża różnorodność przepływomierzy. Można je podzielić na:

Mechaniczne - wyróżnia się w tej grupie: naczynia pomoarowe, zbiorniki pomiarowe, przepływomierze tłokowe, bębnowe, miechowe, zbiorniki wagowe i wiele innych. Zasady ich działania opierają się na typowych prawach mechaniki.

Cieplne - termistorowe działają na podobnej zasadzie co przepływomierze termoanemometryczne. Pomiar sprowadza się do określenia oporności elektrycznej czujnika termistorowego ogrzewanego stałą mocą i chłodzonego przepływem płynu.

---