TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI
Zaborowski Maciej	Grupa 2	Rok III
Numer zajęć: 1	Data wykonania: 10.III.2009r.
Inżynieria procesowa SPRAWOZDANIE TEMAT: Pomiary podstawowe w Inżynierii i Technice cieplnej

Pomiarów dokonywaliśmy przy ciśnieniu atmosferycznym 746 mmHg

i temperaturze powietrza 24°C

Ćwiczenie 1

Pomiar temperatury

Ćwiczenie 1.1

Termometr cieczowy

Wykonanie

Za pomocą termometru cieczowego (rtęciowego) mierzyliśmy temperaturę powietrza.

Jednostka: °C [stopnie Celsjusza]

Zakres termometru: 0-50°C.

Dokładność: 0,1°C

Wynik

Temperatura powietrza 29,3°C

W przeliczeniu na stopnie Fahrenheita: 32 + 1,8·29,3 = 84,74°F

Wniosek

Zbyt wysoki odczyt temperatury wynika z trzymania termometru w ręce.

Ćwiczenie 1.2

Termometr elektroniczny

Wykonanie

Za pomocą termometru elektronicznego mierzyliśmy temperaturę powietrza.

Jednostka: °C [stopnie Celsjusza]

Zakres termometru: -50-200°C

Dokładność: 0,1°C.

Wynik

Temperatura powietrza 24,1°C.

W przeliczeniu na skalę Kelvina: 24,1 + 273,15 = 297,25 K

Wniosek

Termometr elektryczny mierzy temperaturę w bardzo szerokim zakresie.

Ćwiczenie 2

Pomiar ciśnienia

Ćwiczenie 2.1

Mikromanometr kompensacyjny

Wykonanie

Za pomocą mikromanometru kompensacyjnego, po odpowiednim ustawieniu, odczytaliśmy wysokość słupa wody. Odczytywaliśmy ciśnienie dynamiczne gazu płynącego w rurze.

Jednostka: mmH₂O [milimetry słupa wody]

Zakres mikromanometru: 0-150 mmH₂O

Dokładność: 0,01 mmH₂O

Wynik

Ciśnienie: 6,12 mmH₂O

1 mmH₂O = 9,80665 Pa

1 mmHg = 133,322 Pa

Ciśnienie: 0,45 mmHg

Wniosek

Mikromanometr kompensacyjny służy do określania bardzo niskich wartości ciśnienia.

Ćwiczenie 2.2

Manometr sprężysty

Wykonanie

Odczytywaliśmy nadciśnienie powstałe w wyniku przepływającej cieczy.

Jednostka: MPa [mega Pascale]

Zakres mikromanometru: 0-0,6 MPa

Dokładność: 0,005 MPa

Wynik

1 mmH₂O = 9,80665 Pa

Odczytane nadciśnienie: 0,105 MPa = 105000Pa = 1029698 mmH₂O = 1029,7 mH₂O

Wniosek

Manometr sprężysty jest bardzo wytrzymały, dlatego jest stosowany do odczytywania wysokich wartości ciśnień

Ćwiczenie 2.3

Manometr cieczowy dwuramienny

Wykonanie

Jednostka: mmHg [milimetry słupa rtęci]

Zakres mikromanometru: 0-1000 mmHg

Dokładność: 1 mmHg

Wynik

Odczytywaliśmy podciśnienie powstałe poprzez zasysanie powietrza przez przepływającą ciecz.

1 mmHg = 133,322 Pa

1 bar = 10⁵ Pa

1 mmHg = 0,00133322 bar

Odczytane podciśnienie: 170mmHg = 0,227 bar

Wniosek

Manometr cieczowy dwuramienny jest bardzo łatwy w użyciu i tani, ale wymaga stałych warunków pomiaru, a jego dokładność jest zależna od dokładności odczytu różnicy poziomów cieczy.

Ćwiczenie 3

Natężenie przepływu

Ćwiczenie 3.1

Sonda Prandtla

Wykonanie

Odczytywaliśmy ciśnienie dynamiczne, które powstawało w wyniku przepływu powietrza. Na podstawie ciśnienia dynamicznego, średnicy rury i gęstości powietrza możemy określić masowe i objętościowe natężenie przepływu.

Jednostka: mmH₂O [milimetry słupa wody]

Zakres mikromanometru: 0-150 mmH₂O

Dokładność: 0,01 mmH₂O

Wynik

Gęstość powietrza w temperaturze T = 24°C = 297,15 K

i ciśnieniu p_atm = 746mmHg = 99458Pa

obliczamy ze wzoru:

gdzie r = 287,05
(stała gazowa dla powietrza)

1,166

Odczytane ciśnienie dynamiczne: 11,04 [mmH₂O] = 116,1 Pa

Prędkość przepływu:

14,1[
]

Objętościowe natężenie przepływu:

=1,064
=3,83·10⁹

Masowe natężenie przepływu:

= 4464000

Wniosek

Badanie prędkości przepływu gazu jest obarczone wieloma możliwymi błędami ze względu na konieczność zrobienia wielu pomiarów: temperatura, ciśnienie dynamiczne i atmosferyczne.

Ćwiczenie 3.2

Zwężka pomiarowa

Wykonanie

Jednostka: mmHg [milimetry słupa rtęci]

Zakres mikromanometru: 0-1000 mmHg

Dokładność: 1 mmHg

Wynik

Odczytane ciśnienie dynamiczne 230 mmHg = 230·133,322 Pa = 30664 Pa

Δp = 30664 Pa

A = π · r² = π · 0.0063² = 1,247 · 10^-4

C = 0,3954

ρ = 991 [kg/m³]

= 1,247 · 10^-4 · 0,3954 ·
3,89·10^-4 [m³/s]

0,385 [kg/s]

Wniosek

Zwężka pomiarowa, w łatwy sposób pozwala odczytać natężenie przepływu cieczy, jednak wprowadza dodatkowy opór w układzie.

Ćwiczenie 3.3

Rotametr

Wykonanie

Jednostka: l/h [litry na godzinę]

Zakres mikromanometru: 0-22,5 l/h

Dokładność: 0,25 l/h

Wynik

Odczyt z rotametru: 15,5[l/h] = 0,00430(5) [dm³/s] = 4,3·10^-6[m³/s]

Gęstość wody (15°C) ρ = 999,1[kg/m³]

Objętościowe natężenie przepływu:

4,3·10^-6
= 0,0155

Masowe natężenie przepływu:

[kg/s] = 0,0155[t/h]

Wniosek

Za pomocą rotametru można łatwo zmierzyć natężenie przepływu, ale tylko dla małych natężeń.

Ćwiczenie 3

Pomiar mocy elektrycznej

Ćwiczenie 3.1

Metoda trzech watomierzy

Wykonanie

Za pomocą trzech watomierzy mierzymy moc każdej fazy, a następnie sumując wartości otrzymujemy wartość szukanej mocy czynnej.

Jednostka: W [waty]

Zakres mikromanometru: 0-500 W

Dokładność: 5 W

Wynik

Stała watomierza:

Odczyt z kolejnych watomierzy: 89 + 90 + 91 = 270W

Moc czynna wynosi 270W = 0,27kW

Wniosek

Metoda trzech watomierzy jest najprostszą metodą obliczenia mocy czynnej.

Lp.	Wielkość mierzona	Metoda pomiaru	Wartość w jednostkach przyrządu	Wartość w jednostkach układu SI	Przeliczenie wartości w jednostkach
1	Temperatura	Termometr rtęciowy	29,3 [°C]	302,45 [K]	84,74 [°F]
				Termometr elektroniczny	24,1 [°C]	197,25 [K]	297,25 [K]
		2	Ciśnienie	Mikromanometr kompensacyjny	6,12 [mmH2O]	60 [kg·m/s^2]	0,45 [mmHg]
				Manometr sprężysty	0,105 [MPa]	105000 [kg·m/s^2]	1029,7 [mmH2O]
				Manometr cieczowy dwuramienny	170 [mmHg]	22664 [kg·m/s^2]	0,227 [Bar]
		3	Natężenie przepływu	Sonda Prandtla	11,04 [mmH2O]	1,064 [m^3/s]	3,83·10^9 [cm^3/h]
								1240 [g/s]	4464000 [g/h]
						Zwężka pomiarowa	230 [mmHg]	0,000389 [m^3/s]	0,389 [dm^3/h]
								385 [g/s]	23,1 [kg/min]
						Rotametr	15,5 [l/h]	4,3·10^-6 [m^3/s]	0,01555 [m^3/h]
								4,3 [g/s]	0,0155 [t/h]
4	Moc elektryczna	Metoda trzech watomierzy	270 [W]	270 [kg·m^2/s^3]	0,27 [kW]

7

---