Технические измерения плотности сыпучих материалов. Мордасов Д.М - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

В пневмодинамических методах измерения плотности осуществляют измерение массы и объема и
деление полученных результатов. Измерение массы не вызывает трудностей. Операция измерения объе-
ма является более сложной, поэтому основное внимание в дальнейшем будет уделено решению задачи
измерения объема СМ.
4.1 ПНЕВМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМА
СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
В абсолютных методах измерения плотности, использующих принцип газового замещения, инфор-
мация об объеме и массе материала в пробе контролируемого материала является основной. Измерение
объема СМ, находящегося в измерительной емкости выполненной в виде пневматической глухой каме-
ры, осуществляется подачей газа с заданным расходом.
В зависимости от режима течения газа по входному дросселю получаются различные значения парамет-
ров, определяющих динамику процесса.
Процесс измерения объема сыпучего материала при ламинарном
(линейном) режиме течения газа через входной дроссель
При подаче на вход пневматического дросселя 2 с линейной расходной характеристикой давления
P
вх
⋅1(t) начинается процесс заполнения емкости 1 газом (см. рис. 2.2, а). Рассмотрим этот процесс, ис-
пользуя следующие допущения:
• предполагается, что процесс имеет изотермический характер, поэтому влиянием теплообмена
вдоль капилляра дросселя можно пренебречь;
• распределение скорости по диаметру d капилляра остается постоянным в любом сечении дроссе-
ля, т.е. ускорение струи равно нулю;
• плотность воздуха постоянна по длине l капилляра;
• ламинарное течение воздуха образуется по всей длине капилляра.
Действительно, на начальном участке капилляра будет происходить формирование профиля скоро-
сти ламинарного течения, что справедливо при
∞
→dl / .
Расход газа G
вх
определяется из уравнения Пуазейля
Р
R
Р
l
Рd
G ∆=∆α=
η
∆ρπ
=
лг
г
4
вх
1
128
, (4.1)
где d, l – диаметр и длина капиллярной трубки дросселя 2; ρ
г
, η
г
– плотность и динамическая вязкость
газа; ∆Р = Р
вх
– Р
к
– перепад давления на дросселе 2; α, R
л
– проводимость и сопротивление дросселя 2.
В формуле Пуазейля не учтена сжимаемость воздуха; так как при определенных условиях (малом пере-
паде давления) сжимаемостью можно пренебречь.
Пневматический дроссель 2 и измерительная емкость 1 представляют собой глухую пневматиче-
скую камеру.
Изменение давления в такой камере, как было указано выше, описывается дифференциальным
уравнением
вхк
к
PP
dt
dP
Т =+
, (4.2)
где
αΘ
=
R
V
T
– постоянная времени пневматической камеры; V – объем емкости 1 заполняемый газом.

Страницы