Пробоотбор в системах контроля показателей качества продукции. Мищенко С.В - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

альный согласующий блок. При этом, используя известные пути преобразования сигналов,
можно получить выходной сигнал в цифровой форме.
Рассмотренный выше автоматический капиллярный вискозиметр реализует пневматический способ
контроля вязкости. Все операции, направленные на реализацию способа, описываются одной общей
системой дифференциальных уравнений с коэффициентами, определяемыми реализуемой КПП функ-
цией. При этом любая из осуществляемых КПП операций может быть проанализирована теоретически.
4.4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ
ОБЪЕДИНЕННОЙ ПРОБЫ
Возможны два способа отбора пробы. Согласно первому отбирают пробу при заданном времени,
причем объем пробы не ограничивается. Такой способ целесообразен для проведения лабораторных ис-
следований. По второму способу отбирается заданное количество жидкости. Время пробоотбора не ли-
митируется. Такой способ наиболее удобен для создания автоматического устройства контроля.
Математическое описание процесса, протекающего при измерении, базируется на уравнении Пуа-
зейля. Объемный расход жидкости, поступающей в пробоотборную трубку равен
i
i
k
i
l
Pd
Q
η
∆π
=
128
4
,
где d
k
– диаметр капилляра, м; ∆P
i
– перепад давления в пробоотборной трубке. Па; η – динамическая
вязкость исследуемой жидкости, Па⋅с; l
i
– длина i-го капилляра, м; i = 1, 2, 3.
Величина перепада давления определяется так
ii
ghPP
ρ
+
=
∆
в
,
где P
в
– давление разрежения. Па; h
i
– глубина, на которой находится капилляр, м.
Точечный отбор проб проводят при соотношении объемов 1:2:1 проб, взятых в верхней части тех-
нологического аппарата, в средней и нижней частях:
V
1
= V
0
; V
2
= 2V
0
; V
3
= V
0
, (4.9)
где V
1
, V
2
, V
3
– объемы проб, взятых в верхней, средней и нижней частях технологического аппарата со-
ответственно; V
0
– заданный объем.
С другой стороны, объемный расход определяют как соотношение объема отбираемой пробы V
i
ко
времени истечения пробы ∆t
i
Q
i
= V
i
/∆t
i
.
Для объемов V
1
, V
2
, V
3
жидкости, проходящей через каждый капилляр, справедливы следующие ра-
венства:
1
11
4
1
128
)(
l
tghPd
V
Bk
η
∆ρρ+π
=
;
2
22
4
2
128
)(
l
tghPd
V
Bk
η
∆ρρ+π
=
;
3
33
4
3
128
)(
l
tghPd
V
Bk
η
∆ρρ+π
=
.
При одинаковом и постоянном времени объемы V
1
, V
2
, V
3
заполнения через каждый капилляр зави-
сят от геометрических размеров капилляров (диаметр и длина). Из (4.9) получим
3
3в
4
2
2в
4
1
1в
4
128
)(
1282
)(
128
)(
l
tghPd
l
tghPd
l
tghPd
kkk
η
∆ρρ+π
=
η⋅
∆ρρ+π
=
η
∆ρρ+π
.
После преобразования получаем следующие соотношения
3
3в
2
2в
1
1в
2
)(
l
ghP
l
ghP
l
ghP
ρ+
=
ρ+
=
ρ+
. (4.10)
Введем обозначения
С
1
= Р
в
+ ρgh
1
, C
2
= 0,5(P
в
+ ρgh
2
), C
3
= P
в
+ ρgh
3
. (4.11)
Выражение (4.11) с учетом (4.10) запишется так
С
1
/l
1
= C
2
/l
2
= C
3
/l
3
.
Длины второго и третьего капилляров выражаются через длину первого капилляра
l
2
= l
1
C
2
/C
1
, l
3
= l
1
C
3
/C
1
.
Из конструктивных соображений зададимся одним и тем же диаметром для каждого из капилляров.
Выберем следующие конструктивные размеры:
d
k
= 3⋅10
-3
м; Р
в
= 0,4⋅10
5
Па; V
1
= 0,2⋅10
-3
м
3
; V
2
= 0,4⋅10
-3
м
3
;
V
3
= 0,2⋅10
-3
м
3
.

Страницы