Предыдущая страница реферата | 10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20 | Следующая страница реферата

Потоки термомагнитной конвекции, охлаждающие рабочие ЧЭ, имеют противоположные направления. Потоки свободной тепловой конвекции, возникающие при наклоне камеры, суммируются с одним из потоков термомагнитной конвекции и частично компенсируются другим потоком.

Таким образом, поскольку измеряемый эффект представляет собой сумму эффектов, реализуемых рабочими ЧЭ, то теоретически погрешность от влияния наклона камеры должна компенсироваться. Практически же в газоанализаторах, в которых используется описанная конструкция камеры, например в газоанализаторе МН-5112 (переносный), допустимое значение угла наклона, при котором возникает погрешность, не превышающая основную, составляет 45°.

Преимущество многокамерных систем — использование миниатюрных малоинерционных чувствительных элементов, обеспечивающих устойчивую работу газоанализаторов в условиях механических воздействий. Инерционность таких
ЧЭ не превышает 30 с при крутизне номинальной статической характеристики
20—25 мВ на 1 % (об.) кислорода.

Многокамерные газоанализаторы выпускаются отечественными приборостроительными заводами. Это газоанализаторы, в которых используется схема компаратора напряжения переменного тока МН-5130, МН-5121 — МН-5128, а также газоанализаторы типов МН-5106М и МН-5110Т4.

С двухкамерными первичными преобразователями выпускаются газоанализаторы «Magnos 5», «Magnos 5T» фирмы «Hart-man and Braun» (ФРГ), модель 6500 фирмы GKHP (Англия), модель 7803 фирмы «Leeds and Northrup»
(ФРГ)

Четырехкамерный газоанализатор выпускает американская фирма «Mine
Safety Appliances Company», а тдкже фирма «Siemens» (ФРГ).

Недостатки — сложность, низкая надежность, низкий уровень унификации, сложность технологии изготовления и наладки, недостаточно высокие метрологические характеристики, трудность реализации частных задач, обусловленных большим диапазоном воздействия давления пробы АГС и ужесточением требований при их использовании на подвижных объектах.

Таким образом, сопоставление однокамерных (кольцевых) и многокамерных систем свидетельствует в пользу однокамерных. Вместе с тем нельзя признать кольцевую камеру единственно приемлемой для использования в базовой конструкции унифицированного термомагнитного газоанализатора на кислород, поскольку и она не является универсальной.

В СССР разработана так называемая О-образная камера, обладающая рядом преимуществ по сравнению с классической кольцевой измерительной камерой.

О-образная измерительная камера состоит из двух параллельно расположенных стеклянных трубок с двумя секциями, выполняющих одновременно функции терморезисторов — термоанемометров.

Измерительная камера работает следующим образом. Проба АГС втягивается в термоанемометр, находящийся под полюсами магнитной системы. При этом газ, нагреваясь, теряет свои магнитные свойства и выталкивается более холодным газом, продолжающим поступать в верхнюю полость, где происходит постоянная смена газа.

В О-образном контуре камеры создается поток термомагнитной конвекции, который изменяет сопротивление секций термоанемометров, включенных в мостовую схему. По разбалансу моста судят о концентрации кислорода в пробе
АГС.

В термоанемометрах действуют потоки термомагнитной и тепловой конвекции. Результирующий поток в О-образном контуре определяют по формуле:

Fк = Fм - Ft1+Ft2(33) где FK — результирующий поток О-образного контура; Fм — поток термомагнитной конвекции; Ft1— поток тепловой конвекции 1-го термоанемометра; Ft2 — поток тепловой конвекции 2-го термоанемометра.

В зависимости от соотношений потоков тепловых конвекции Ft1 и Ft2 при одной и той же конструкции измерительной камеры можно получить различные функциональные решения.

Так, при достижении равенства Ft1= Ft2, обеспечиваемого соответствующим симметрированием секций термоанемометров, можно достичь диапазона, нижний предел которого начинается с нуля, и достигаются условия, при которых изменение угла наклона в широком интервале не влияет на показания прибора. На самом деле, при равенстве Ft1= Ft2 в О-образном контуре действует только термомагнитная конвекция, не зависящая от угла наклона. Это обстоятельство придает О-образной камере новые качества, расширяющие область ее использования.

При варьировании значением Ft2 в широких пределах можно обеспечить Fк
= 0 на различных участках диапазона измерения.

При Ft1 = Ft2 нуль потоков, или Fк = 0, достигается при Fм =0, т. е. в нулевой точке диапазона измерения (концентрация кислорода в пробе АГС равна нулю). При изменении давления пробы АГС погрешности в этой точке диапазона измерения не появляются.

Значение Fк = 0 можно реализовать и в любой другой точке диапазона измерения, обеспечив равенство Fм = Ft1 — Ft2 при определенной концентрации кислорода в пробе АГС.

Универсальность О-образной камеры предопределяет различные варианты схем включения при неизменных параметрах самой камеры.

На рис. 13, а изображена схема включения О-образной камеры, в которой один термоанемометр расположен под магнитными наконечниками и используется в качестве измерителя, а второй термоанемометр — в качестве нагревателя для обеспечения компенсации потоков термомагнитной и результирующей тепловой конвекции в одной из точек диапазона измерения.

Рис. 13. О-образная камера: а — с двумя термоанемометрами: одним измерительным, другим нагревательны- м; б — с двумя измерительными термоанемометрами

Для увеличения чувствительности камеры и одновременного обеспечения компенсации потоков предпочтительнее включать камеру по схеме, изображенной на рис. 23, б. Здесь оба термоанемометра используются в качестве измерительных, а второй термоанемометр одновременно выполняет и функции нагревателя, создающего дополнительный поток тепловой конвекции для обеспечения компенсации потоков. При этом наиболее эффективно в качестве измерителя второй термоанемометр будет использоваться для диапазонов, нижний предел которых начинается с нуля, так как протекающий через него ток практически не отличается от тока, протекающего через первый термоанемометр, и менее эффективно для диапазонов с подавленным нулем, особенно в узких пределах измерения.

О-образная измерительная камера позволяет разработать компенсационный термомагнитный газоанализатор, обладающий более высокими метрологическими характеристиками. Принцип действия термомагнитных компенсационных газоанализаторов основан на непрерывном поддержании равенства термомагнитных и компенсирующих усилий, действующих на пробу АГС. Для термомагнитных компенсационных газоанализаторов, использующих тепловую конвекцию для обеспечения условий компенсации, Fк = 0 или Fм = Ft.

Преимуществами компенсационных газоанализаторов являются: полная независимость показаний от давления пробы АГС; меньшая зависимость от температуры; высокая точность; универсальность, т. е. возможность разработки приборов с любыми пределами измерений.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: правовые рефераты, первый снег сочинение.





Предыдущая страница реферата | 10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20 | Следующая страница реферата