Двухконтурные э/м преобразователи

S

C/T

где С - константа Кюри;

Т - абсолютная температура.

Объемная магнитная проницаемость

давление газа;

М - молекулярный вес всего газа;

R - газовая постоянная;

Т - абсолютная температура.

Из уравнения следует, что объемная магнитная восприимчивость обратно пропорциональна квадрату Т.

Эта зависимость используется в термомагнитных газоанализаторах.

Рабочая камера - в виде U-образной трубки с намотанными на ней спиралями выполняющими роль термосопротивлений – R₁R₂,R3,R4 включенными в мостовую схему. Поток газа охлаждает сопротивления R₁,R₂ и нагревает сопротивления R₃,R₄- Разбаланс моста при этом пропорционален содержанию кислорода в анализируемой смеси.

Хромотографы

«Принцип Действий основанна хромотографическом методе анализа

многокомпонентной смеси, заключавшей в предварительном разделении на составляющие компоненты с последующим определением их концентраций.

Разделение смеси происходит в колонках, заполненных сорбентом. Порция анализируемой смеси вводится в колонку и транспортируется вдоль нее газом-носителем. По мере продвижения вследствие различных абсорб. или адсорб. свойств проба постепенно разделяется на составляющие компоненты…

Концентрации компонентов определяются разными способами, основанными на измерении теплопроводности смеси «газ-носитель -компонент», теплоты сгорания или тока ионизации. Наиболее распространены детекторы, использующие измерения теплопроводности. Хроматографы позволяют анализировать как газовые так и жидкие многокомпонентные смеси.

1 - кран-переключатель;

2 - мерник;

3,4 - ротаметры исследуемого газа и газа-носите ля;

5 - разделительная колонка;

6 - детектор теплопроводности;

7 - блок управления;

8 - самописец.

В исходном положении стабилизированные по расходу потоки исследуемой смеси и газа-носителя, проходят соответственный мерник 2 и ротаметр 3, и проходит газ-носитель сравнительную ячейку детектора, кран-переключатель, колонке измерительную ячейку детектора и ротаметр 4.

По заданной программе блок управления кран 1 проворачивается на 60 градусов (положение ходов показано пунктиром). Газ-носитель подхватывает отсеченную в мернике порцию смеси вводит ее в колонну. На выходе из колонки в измерительную камеру поступает последовательно бинарная смесь газ-носитель + компонент 1; газ-носитель + компонент 2. В ячейках детектора располагаются термосопротивления, чтобы температура была на 20-30 градусов выше стенок детектора.

Вследствие такого режима термосопротивление отдает тепло телу детектора. Тепло проходит сравнит, ячейки через газ-носитель, в измерительной - через бинарную смесь газ-носитель + компонент.

Из-за различной теплопроводности мост плечами которых служат термосопротивления, выходит из состояния равновесия и самописец записывает пик, соответ. прохождению компонента.

При определенной температуре и скорости потока газа-носителя время удержания каждого компонента в разделительной колонке строго определено. Это свойство используются для идентификации компонентов.

рН - метры

Свойство той или иной среды можно хар-ть конц-ций в ней водородных ионов, т.е. водородным показателем рН.

рН характеризует кислотность и щелочность среды.

рН = 7 - среда нейтральна;

рН > 7 - щелочная;

рН < 7 - кислотная

Действия рН - метра основано на измерении разности потенциалов м/у электродами, помещенными в анализируемую жид-ть.

При погружении электродов в раствор, на границе "электрод - раствор" возникает элек. потенциал, зависящий от t-ры и активн. конц-ции Н⁺.

Еизм Есреды

Для измерения разности потенциалов м/у электродами применяется сравнительные электроды, потенциал который не зависит от свойств раствора, (хлор-серебрянный) или (каломельный электрод). В качестве измерительного применяют стеклянные или сурьмянные электроды.

При соединении внешней цепи измер. и сравнит, электродов образуется гальванический элемент, называемый измерительной ячейкой. Его ЭДС равна

Е = Есреды + Еизм Значения ЕДС замеряется компенсационной схемой.

Преобразователи.

Тепловые преобразователи.

Термоэлектрические преобразователи.

Явление термоэлектричества 1823г и заключается в следующем:

Если составить цепь из 2-х проводников или полупроводников А и В, соединив м/у собой концами, причем t-py Q1 одного места соединения сделать отличной от Q0 другого, то в цепи потечет ток под действием ЭДС, называемый термо ЭДС.

Такая цепь называется термопарой, данные Проводники -термоэлектродами, а места соединения - спаи.

У любой пары проводников значения термо ЭДС зависит только от природы проводников и t-ры спаев, и не зависит от распределения t-ры вдоль проводников.

Преобразователи ионизирующего излучения.

Содержат радиоактивный источник, создающий излучение и его приемник, выходной сигнал который - интенсивности ионизирующего излучения. Если на пути потока частиц ионизирующие излучение поместить металл, пластину, то интенсивность облучения приемника будет зависеть от толщины этой пластины.

На параметры излучения также влияют давление газов в камере приемника и расстояний между источником и приемником.

Используют α, β, γ у излучение, а также некоторое ионизирующие излучение. Приемники преобразуют энергию ионизирующего излучения в электрический сигнал.

Используют следующие приемники - ионизационные камеры и газоразрядные счетчики.

Принцип действия и область применения резисторных преобразователей.

В общем случае на резисторный преобразователь влияет по физ. природе величины - электрические, тепловые, световые и др.

Одним из наиболее существенных влияющих факторов является температура.

Для чистых металлов и большинства сплавов сопротивление повышается с повышением температуры и определяется формулой:

R_Q=R_x(1 + a,(Q₂-Q₁)

Rl, R2- сопротивление при t=QlQ2;

α - температурный коэффициент.

Удельное сопротивление проводников с повышением температуры падает. Зависимость сопротивления от температуры нелинейная. Из п/п изготавливают термисторы (двойной тиристор).

Изменение сопротивления под действием однонаправленного механизма напряжения, вызывающего относительное деформацию, которая характеризуется коэффициентом тензочувствительности.

Для металлов резисторов Кт=2-2,5, для полупроводниковых Кт=100-200.

Чувствительность полупроводников и проводников материалов к давлению среды окружающей характеризуется барическим коэффициентом:

Для металлов этот эффект сказывается при очень высоком давлении, больше 10⁸ Па. Влияние внешнего магнитного поля сказывается лишь в преобразователях из спец. материалов.

Для измерения индукции магнитных полей разработаны специальные магниторезисторы. Также освещенность существенно влияет на сопротивление, при переходе от темноты к свету уменьшается от 100 до 1000 раз. Широко используются в автоматах уличного освещения.

Резисторные преобразователи

Называются реостат, движок которого перемещается под действием измеряемой величины.

Принцип действия и область применения пьезоэлектрических

преобразователей Называются кристаллы и текстуры (наслоения), электролизующие под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и деформирующиеся в эл. поле (обрат, пьезоэффект).

Преобразователи с прямым пьезоэффектом используется в качестве излучателей ультраз. колебаний.

Преобразователи, в котором используется прямой и обратный эффект -пьезорцонаторы.

Принцип действия и область применения электростатических

преобразователей

Содержат 2 электрода, площадью S, параллельно расположенных на каком-то расстоянии в среде с диэлектрической проницаемостью. Выходной величиной электростатических преобразователей является изменение емкости, силы, ЭДС и при взаимном перемещении электродов, находится в эл. поле.

Для электростатических преобразователей используются емкость, входными величинами может быть перемещение, изменяемые зазор или площадь или изменение диэл. проницаемости под действие изменения температуры или состава диэлектрика. Электростатические преобразователи с изменяющимися емкостью называются емкостными. В качестве емкостных преобразователей используют запертые р-n переходы. Эти элементы называют варикапами.

Для электростатических преобразователей с выходной величиной в виде входной величиной является напряжение. Эти преобразователи используются в электростатических вольтметрах, а также в датчиках уравновешивания в качестве обратных преобразователей давления.

Принцип действия и область применения электромагнитных

преобразователей

Представляет собой 1 или несколько контуров находящиеся в магнитном поле, которым может быть создано как токами протекающими по контурам, так и внешним источникам.

Выходной величиной одноконтурного магнитного преобразователя может быть индуктивность, индуктируемая в контуре ЭДС.

Индуктивность преобразователя повышается, если в магнитное поле контура вводится ферромагнитный материал.

Изменение индуктивности происходит при изменении положения сердечника. Входной величиной преобразователя является перемещение. Такой преобразователь называется индуктивным. Изменение индуктивности происходит также при изменении магнитной проницаемости сердечника.

Магнитная проницаемость ферромагнитного материала зависит от значения напряженности магнитного поля в материале.

Преобразователи, принцип действия которых основан на использовании зависимости индуктивности, называются магнитно-индуктивными. При деформации ферромагнетиков изменяется их магнитная проницаемость. Этот эффект магнитоупругости используется для измерений сил и давлений.

Fbx

Если использовать постоянный магнит чтобы создать магнитное поле с постоянным индукцией, то преобразователь используют для преобразователя тока в силу и измерений тока. Такие преобразователи используют в измерительных механизмах эл/мех. приборов.

Мэм

Ферромагнитный сердечник втягивается в контур с током так, чтобы индуктивность контура была max. При этом эл/маг. сила F пропорциональна I²(сила тока). Подобные преобразователи используют в эл/магн. измерительных механизмах электромагнитных механических приборов.

Преобразователи, представляют собой неподвижную катушку, могут быть использованы для измерения переменой индукции (а).

(б) в постоянном магнитном поле ЭДС индуктируется только в движущем контуре. Преобразователи, выходной величиной которой является ЭДС, наз-ся индукционными.

Преобразователи, имеющие два и несколько контуров называются трансформаторными или взаимоиндуктивными.

1

Если через обмотку перпендикулярно проходит ток, то в рамке два наводится ЭДС, зависящая от угла поворота рамки и max, когда плоскость рамки перпендикулярна линии а - а. Если ток пропустить и через рамку 2, то на рамку будет действовать момент, стремящийся повернуть ее так, чтобы магнитное поле рамки совпало с магнитным полем обмотки.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 534; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!