УДК 66.012.1(075)
ББК 35.11-7я7
Г14
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического университета
Рецензенты:
канд. техн. наук, доц. В. В. Плотников
канд. техн. наук, доц. Б. А. Старостин
Г14
Гайнуллин Р. Н.
Методы и приборы измерения основных параметров химико-технологических
процессов : учебно-методическое пособие / Р. Н. Гайнуллин,
А. Р. Герке, А. В. Лира; Минобрнауки России, Казан. нац.
исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2023. – 120 с.
ISBN 978-5-7882-3312-3
Рассмотрены основные теоретические сведения в области измерения
основных параметров химико-технологических процессов, включая методы
проведения поверок средств измерений. Приведены описания экспериментальных
установок, изложен порядок проведения лабораторных работ.
Предназначено для студентов всех форм обучения специальности 18.05.01
и направлений бакалавриата 09.03.01, 13.03.01, 14.03.01, 15.03.02, 16.03.03, 18.03.01,
18.03.02, 19.03.01, 19.03.02, 19.03.03, 19.03.04, 20.03.01, 21.03.01, 22.03.01, 27.03.01,
27.03.03, 27.03.04, 28.03.02.
Подготовлено на кафедре автоматизированных систем сбора и обработки
информации.
УДК 66.012.1(075)
ББК 35.11-7я7
ISBN 978-5-7882-3312-3 © Гайнуллин Р. Н., Герке А. Р., Лира А. В., 2023
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2023
2
Стр.2
С О Д Е Р Ж А Н И Е
Введение.................................................................................................................. 5
ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ................................................................................... 6
Жидкостные манометры ................................................................................... 9
Деформационные приборы ............................................................................. 10
Манометры с одновитковой трубчатой пружиной ....................................... 11
Грузопоршневые манометры .......................................................................... 13
Электрические манометры ............................................................................. 14
Емкостные манометры .................................................................................... 14
Пьезоэлектрические датчики давления ......................................................... 16
Тензорезисторные и пьезорезистивные датчики давления .......................... 17
Интеллектуальные преобразователи давления ............................................. 21
Методы и средства поверки манометров ...................................................... 22
Лабораторная работа. ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ................................ 26
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОПАРАМИ .......................................... 31
Схема измерения температуры с удлиняющими проводами ...................... 32
Требования к материалам для изготовления термоэлектрических
преобразователей (термопар) ......................................................................... 33
Конструкция термопар .................................................................................... 34
Виды стандартных термопар и диапазоны измеряемых температур .......... 34
Способы компенсации изменения температуры холодных спаев
термопары ........................................................................................................ 37
Схема автоматического введения поправки на температуру холодных
спаев .................................................................................................................. 38
Преобразователи термоэлектрические с унифицированным токовым
выходным сигналом ........................................................................................ 39
Измерительные (вторичные) приборы, применяемые в комплекте
с термопарами .................................................................................................. 40
Принцип действия магнитоэлектрических милливольтметров ................... 40
Потенциометры ............................................................................................... 41
Достоинства термоэлектрических термометров ........................................... 43
Лабораторная работа. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
ТЕРМОПАРАМИ......................................................................................... 43
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ............................................................................................. 49
Лабораторная работа. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ СОПРОТИВЛЕНИЯ .......................... 58
МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА .......................................... 64
Метод переменного перепада давления ........................................................ 64
Расходомеры постоянного перепада давления ............................................. 67
Тахометрические расходомеры и счетчики .................................................. 70
3
Стр.3
Электромагнитные расходомеры ................................................................... 72
Кориолисовы расходомеры ............................................................................ 73
Вихревые расходомеры ................................................................................... 77
Акустические (ультразвуковые) расходомеры ............................................. 78
Градуировочная характеристика средств измерения ................................... 81
Лабораторная работа. МЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ
РАСХОДА .................................................................................................... 83
ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКИХ И СЫПУЧИХ СРЕД ................................. 90
Приборы и преобразователи для измерения уровня .................................... 90
Уровнемеры с визуальным отсчетом ............................................................. 91
Поплавковые и буйковые уровнемеры .......................................................... 92
Гидростатические уровнемеры ...................................................................... 93
Электрические уровнемеры ............................................................................ 96
Электрокондуктометрические уровнемеры .................................................. 97
Акустические ультразвуковые уровнемеры .................................................. 98
Радиоизотопные уровнемеры ....................................................................... 100
Радарные (микроволновой радиолокации) уровнемеры ............................ 101
Ротационные датчики уровня ....................................................................... 103
Вибрационные датчики уровня .................................................................... 104
Лотовые уровнемеры..................................................................................... 105
Градуировочная характеристика уровнемера ............................................. 106
Лабораторная работа. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ЖИДКИХ
И СЫПУЧИХ СРЕД.................................................................................. 107
Литература .......................................................................................................... 113
Приложения ........................................................................................................ 114
4
Стр.4