Расчет измерительной схемы термокондуктометрического газоанализатора

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ высшего профессионального  образования

«Магнитогорский государственный  технический университет им. Г.И. Носова»

 

Кафедра промышленной кибернетики  и систем управления

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

Расчет измерительной  схемы термокондуктометрического  газоанализатора.

по дисциплине «Технические измерения».

Вариант 1

 

 

 

 

Выполнил: студент Мишин  Алексей Витальевич

Группа: «Автоматизация технологических  процессов и производств»

Шифр: 220301

Курс: 3

Преподаватель: старший преподаватель  Гребенникова В. В.

 

 

 

 

 

Магнитогорск, 2013.

                Исходные данные варианта:

Таблица 1 – исходные данные.

№		I, мА	d, мм	Концентрация, %
1	4	190	0,03	0 - 10	20	2,5	67	0,5

 

                Принципиальная схема термокондуктометрического газоанализатора представлена на рисунке 1.

 

                                               

Рисунок 1 – Схема газоанализатора: 1 – измерительные камеры, 2 –  сравнительные камеры.

 

1. Рассчитаем напряжение  на измерительной диагонали моста  при концентрации СО:

 

Расчет:

 

 

 

 

 

 

 

        

Рисунок 2 – Зависимость  изменения напряжения на измерительной  диагонали U от содержание углекислого газа в газовой смеси.

 

2. Рассчитаем множитель  коррекции К1 показаний ИП при изменении концентрации углекислого газа в продуктах сгорания. К1 рассчитать для

            Определим значения теплопроводности  компонентов газовой смеси при  Объём продуктов горения в газоанализаторе уменьшается за счет практически полной конденсации водяных паров. При этом несколько уменьшается процентное содержание других компонентов. Теплопроводность смеси в этом случае будет определятся выражением:

 

Для

 

Для

 

               Определим теплопроводность синтетических смесей для концентрации = 10% и 5% и

 

При = 10%,

При = 5%,

             Оценим погрешность показаний  газоанализатора, отградуированного  на смеси при изменении углекислого газа. Для этого оценим значения температуры нити для различных смесей. Для смеси

 

Для продуктов горения:

 

При = 10%,                      

 

При = 5%,                        

 

               Если предположить, что изменение  температуры нити относительно  ее температуры в воздухе (нулевая  концентрация) пропорционально концентрации  углекислого газа, то показания  газоанализатора отградуированного  на смеси  при = 10% и 5%, будут:

 

При = 10%, 

 

При = 5%,

 

                Таким образом, показания газоанализатора,  отградуированного на смеси , в реальных условиях задачи, надо умножить на множитель:

 

При = 10%, 

При = 5%,

 

3. Для тех же  точек шкалы рассчитать множитель  коррекции ИП К2 при условии полного сжигания водорода в контролируемой смеси газов. При этом на величину исходной концентрации водорода увеличивается количество паров воды.

              Теплопроводность продуктов горения  в предположении полной конденсации  водяных паров рассчитывается  по формуле: 

 

При = 10%, 

 

При = 5%,

 

Значение температуры:

При = 10%,                   

 

 

При = 5%,                        

 

Показания газоанализатора:

При = 10%, 

 

При = 5%,

 

Множители коррекции:

При = 10%, 

При = 5%,