Единицы измерения газообразной среды

Содержание
  1. Средства измерения расхода газообразных, жидких и сыпучих материалов
  2. ​Понятие ppm газа.
  3. PPM что это?
  4. PPM выражает газовые и жидкие среды.
  5. Единицы измерения концентраций похожие на PPM
  6. PPM газа это!
  7. Что такое ПДК газа.
  8. Концентрация ppm
  9. Влияние PPM некоторых отравляющий веществ.
  10. Концентрации СО( угарного газа ).
  11. ppm в объеме воздуха.
  12. Измерение ppm солей в воде ( TDS воды).
  13. Газоанализатор – единицы измерения
  14. Используемые в газовом анализе единицы измерения
  15. Виды чувствительных датчиков газоанализаторов
  16. Другие новости
  17. Глава 3. Качество окружающей среды
  18. 3.3. Качество воздушной среды
  19. 3.3.3. Контролируемые параметры и единицы измерения загрязнения атмосферного воздуха
  20. ​Понятие ppm газа.
  21. PPM что это?
  22. PPM выражает газовые и жидкие среды.
  23. Единицы измерения концентраций похожие на PPM
  24. PPM газа это!
  25. Что такое ПДК газа.
  26. Концентрация ppm
  27. Влияние PPM некоторых отравляющий веществ.
  28. Концентрации СО( угарного газа ).
  29. ppm в объеме воздуха.
  30. Измерение ppm солей в воде ( TDS воды).
  31. Средства измерения расхода газообразных, жидких и сыпучих материалов
  32. Газоанализатор – единицы измерения
  33. Используемые в газовом анализе единицы измерения
  34. Виды чувствительных датчиков газоанализаторов
  35. Другие новости
  36. Единицы измерения газообразных компонентов продуктов сгорания

Средства измерения расхода газообразных, жидких и сыпучих материалов

Лекция 9

Расход – это количество вещества протекающего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени. Различают объемный (м 3 /ч и м 3 /с) и массовый (кг/с, кг/ч) расходы.

Измерительный прибор, служащий для измерения расхода называется расходомером.

Существует множество методов измерения расхода.

Для измерения расхода газа, жидкости и пара нашли применение следующие методы:

1. переменного перепада давления;

2. постоянного перепада давления;

3. метод динамического давления;

4. объемный метод;

5. скоростной метод.

Наибольшее распространение на практике получил метод переменного перепада давления. Измерение расхода по этому методу основано на определении давления вещества протекающего через местное сужение в трубопроводе. Местные сужения создаются специальными устройствами чаще всего диафрагмами, реже соплами и трубами Вентури.

Рис. 9.1. Стандартные сужающие устройства:

На рис. 9.1. показаны стандартные сужающие устройства: диафрагма (а) и сопло (б). Диафрагма представляет собой тонкий диск 1 установленный между фланцами 2 в трубопроводе 3, так чтобы ее входное отверстие было концентрично внутреннему контуру трубопровода. Передняя входная часть диафрагмы имеет цилиндрическую форму, а выходная представляет собой расширяющийся конус. Сопло 1 имеет профилированную входную часть, которая затем переходит в цилиндрический участок. Создаваемый в сужающем устройстве перепад давления измеряется дифманометром.

Принцип измерения расхода по методу переменного перепада давления заключается в том, что при протекании потока вещества через отверстие сужающего устройства увеличивается скорость потока, а, следовательно, увеличивается динамическое давление. Это в свою очередь вызывает уменьшение статического давления т.е. р1 > р2 (рис. 9.2). Разность давлений называется перепадом давления на сужающем устройстве, и эта величина зависит от расхода вещества, протекающего через трубопровод.

Рис. 9.2. Метод переменного перепада давления:

а) протекание потока через сужающее устройство (на примере диафрагмы);

б) диаграмма распределения статического давления.

Расход вещества является функцией перепада давления ,

до и после сужающего устройства.

Однако удобнее измерять давление непосредственно до (р1) и после (р2) сужающего устройства и поэтому объемный расход вещества определяют по формуле:

,

где e – коэффициент расхода, учитывающий расширение потока после сужающего устройства,

Fо – поперечное сечение входного отверстия сужающего устройства,

α -коэффициент расхода учитывает факторы: переход от перепада к перепаду , неравномерность распределения скоростей в сечениях потока, коэффициент сужения и зависящий от модуля сужающего устройства m=F0/F1.

Выразим расход через диаметр сужающего устройства:

,

где А – числовой коэффициент зависящий от размерности величин расхода диаметра и .

Если расход измеряют в массовых единицах (кг/с или кг/ч), то выражение принимает вид:

,

Из характера распределения статического давления видно что установка сужающего устройства вызывает безвозвратные потери давления которые могут достигать существенных значений. Причем чем больше эти потери, тем больше погрешность измерения расхода методом переменного перепада давления. Меньше потери и следовательно большую точность измерения обеспечивают сопла и трубы Вентури.

При практических измерениях величины не зависят от расхода, тогда формула:

,

где Кo и Кm – постоянные коэффициенты объемного и массового расходов.

Таким образом для измерения расхода вещества достаточно измерить перепад давления на сужающем устройстве.

В датчиках расхода (дифманометрах) расчет по этим формулам производится автоматически и выходной сигнал этих датчиков пропорционален расходу вещества, а не перепаду давления. В формулы для определения расхода вещества входит его плотность поэтому результат получается с большой долей точности.

Для определения количества газа во вторичные приборы встраиваются счетчики сумматоры или интеграторы, показывающие суммарное количество вещества прошедшее через сечение трубопровода от начала отсчета до данного момента времени.

Для измерения количества твердых или жидких веществ в емкостях применяют весоизмерительные устройства (весы). Для взвешивания больших количеств вещества, например вагонов с грузом, ковшей с жидким металлом, применяют весоизмерительные устройства с тензорезистивными или магнитоупругими чувствительными элементами.

В магнитоупругих чувствительных элементах имеются магнитопроводы, магнитопроницаемость которых зависит от прилагаемого усилия или измеряемого веса. Электрический ток в обмотке элемента служит мерой измеряемого усилия. Применение тензорезистивных и магнитоупругих элементов позволяет получать электрический сигнал пропорциональный силе тяжести материала и поэтому осуществляет дистанционную передачу на вторичный прибор или к другому элементу системы вторичного управления.

В системах дозирования сыпучих материалов применяют весоизмерители, которые тарируются на определенный вес материала с площадью уравновешивающего груза.

Для передачи показаний на расстояние используется магнитоупругий датчик. Если погрешность составляет один процент, то весоизмерители списывают. Первичные измерительные приборы давления и расхода выпускаются бесшкальными, в комплекте с ними применяются унифицированные вторичные измерительные приборы типа КСУ, КПУ, КВУ, серии А (А502, А542), имеющие класс точности 0,25-0,5.

Источник

​Понятие ppm газа.

PPM что это?

PPM — это м ера концентрации вещества в определенном объёме!

Мера концентрации в жидкости и в газе.

Где наше с вами вещество это 1 миллион частиц.

Тогда получается что мера PPM это как пропорция, которая показывает сколько частиц на миллион вещества занимает определяемое в PPM единицах примесь к основному веществу.

Концентрация, если мы говорим о газовых или жидких средах это содержание растворенного вещества в каком-то количестве или объеме раствора.

PPM выражает газовые и жидкие среды.

Это не обязательно воздуха или газа — речь может идти о любом веществе, где измеряются примеси.

Например в PPM измеряются миллионное доли примесей в воде — иными словами минерализация воды.

По статистики в PPM удобно выражать газовые примеси.

Единицы измерения концентраций похожие на PPM

Отметим так же, что существуют и другие меры концентрации веществ.

Такие как миллиардная доля ppb.


Есть более известная мера концентраций, это промилле — это одна тысячная доля в единице вещества, или же 1/10 доля от % процента содержания.


Что бы перевести единицы измерения PPM в другие величины можно воспользоваться конвертером газовых величин.



PPM газа это!

В измерения количества молекул газа в единице объёма воздуха полноценно ввели понятие объемных ppm величин, потому что для газовых концентраций это удобно.

Это миллионная единица измерения количественной концентрации газа.

P- part (часть ).

P- per ( указание единиц в системе измерений ).

M — million (миллионная).

Приборы, которые способны измерять в миллионных долях газовые примеси в воздухе называются газовыми анализаторами.

Их точности достаточно, что бы увидеть в помещении даже 5-7 нанограм ртути на 1 кубический метр.

При том, что нормы ПДК для этого металла =300 нано грам.

Что такое ПДК газа.

ПДК или -предельно допустимая концентрация , это возможность привести к безопасным нормам различные концентрации веществ в воздухе.

Речь о ПДК газов и просто расстваренных в воздухе частиц.

Например ртуть это не газ, но ее ПДК в воздухе пропасано во всех справочниках СанПинА.

Концентрация ppm

1 ррm считается одной молекулой на милионную часть от постоянной объёма занимаемого газа.

Дляуглекислого газа (CO² ) норма ppm равна 400.

Это значит что от обьема 1 М³ воздуха углекислый газ занимает 400 мл.

Если бы содержание CO² повысилось бы до 10000 ppm тов % от объёмной доли воздуха в 1 М³ означало бы содержание углекислого газа в 1%.

Влияние PPM некоторых отравляющий веществ.

Для различных загрязнителей ( отравляющих газов ) можно объяснить состояния человека и влияние отравителя на здоровье.

Какие ощущения складываются при различных концентрациях, измеряемых в ppm, у людей.

Концентрации СО( угарного газа ).

При концентрации в 20 ppm= 0,002% можно ощутить лёгкое головокружение если вдыхать такой воздух в течение восьми часов.

Вдыхая 40 ppm =0.004% СО в течении 6 часов возникает головная боль.

100 ppm =0,01% начинается легкая головная боль после двух часов экспозиции CO.

200 ppm = 0,02% головная боль после двух часов усиливается.

400 ppm =0,04%- сильнач головная боль после одного часа вдыхания.


При концентрациях в 1000 ppm 0,1% чувствуется головокружение и последующая тошнота.

Начинаются судороги после 30 минут экспозиции угарным газом.


1200 ppm=0.12% CO приводит к потере сознания человека через 60 минут.

1600 ppm 0,16% после 15 минут начинается головная боль, головокружение, прыгает пульс и наступает летальный исход з а 2 последующих часа.

Концентрация 3200 ppm = 0,32% головная боль, головокружение, тошнота после 5 минут вдыхания и смерть через 30 минут.

6000 ppm =0,6% головная боль, головокружение через 2 минуты экспозиции а далее начинаются нервные судороги с последующей остановкой дыхания. При таких концентрация летальный исход наступает в течении и смерть через 15-25 минут.

При концентрации угарного газа равной 12800 ppm 1,28% приводят к потере сознания 10 секунд пребывания и летальный исход за время от 90 до 180 секунд.

ppm в объеме воздуха.

С обьемными долями стало понятно.

Но обьемные доли газов нельзя путать с массовыми долями.

Так не редкой ошибкой является утверждение что 1 кубометр воздуха весит 1 кг. Приблизительно это значение верно, но в действительности оно зависит от состава воздуха.

Часто 1 мг вещества, приведённый к 1 м³ газа при нормальных условиях, тоже называют ppm. Это верно лишь отчасти, так как масса 1 м³ воздуха близка к 1 кг (точнее, 1,29 кг), но неверно расширять это определение на 1 м³ произвольного газа. .

Измерение ppm солей в воде ( TDS воды).

Концентрации веществ, которые можно измерить в воде с помощью карманного электронного ppm метра помогают контролировать качество питьевой воды.

TDS (Total Dissolved Solids) — это понятие применяется к жидкостям при измерении концентраций солей.

По своей сути TDS и PPM это одно и тоже.

Источник

Газоанализатор – единицы измерения

Типы датчиков, установленных в газоанализаторах, различаются, как и принципы действия для измерения молекулярного состава газовой среды. Рассмотрим основные единицы измерения и типы чувствительных элементов газоанализаторов.

Используемые в газовом анализе единицы измерения

  • Для того, чтобы выразить предельно допустимую концентрацию отравляющих компонентов в смеси газов и их массовую концентрацию, используют миллиграммы на кубометр.
    Относительное значение, применяемое в исследовании с помощью газоанализаторов – миллионная доля, которая обозначает одну долю определяемого вещества в одном миллионе долей газовой смеси. Указывается как ppm (parts per million) и может быть конвертирована в миллиграммы на кубический метр.
  • Объёмная доля используется, чтобы измерить содержание горючих компонентов в окружающей среде, обычно в помещении. Выражается в процентах, вычисляется через отношение объёма исследуемого компонента к полному объему смеси, в которой определяется газовый состав.
  • Нижний концентрационный предел распространения пламени – минимальный показатель концентрации компонента, подверженного горению или взрыву, при котором вероятно взаимодействие с окислительной средой и последующий взрыв. Также выражается в процентах.

Виды чувствительных датчиков газоанализаторов

  • Если в составе газовой смеси присутствует достаточное количество кислорода, возможно использование термокаталитического датчика – при повышении его температуры до 500 градусов по Цельсию, происходит окисление газа на его рабочей поверхности. Такие датчики долговечны, но со временем теряют чувствительность и требуют дополнительной градуировки. Внешние факторы среды – давление, температура и содержание влаги почти не влияют на работоспособность датчиков термокаталитического типа. Однако, датчик может быть временно или необратимо отравлен соединениями серы, фосфора и кремния.
  • Термокондуктометрические датчики не нуждаются в кислороде и хорошо определяют компоненты с высокой теплопроводностью – например, водород или некоторые инертные газы.
  • Инфракрасные датчики долговечны, обычно служат для определения одного компонента газовой смеси, но могут настраиваться и на несколько газов.
  • Для определения концентрации токсичных газов популярны электрохимические датчики, однако они требуют регулярной градуировки.

“Промдатчик” – компания, которая предоставит вам газоанализаторы различных типов – как портативных, так и стационарных. Купить газоанализаторы можно с доставкой или заказать монтаж прямо на ваше предприятие.

Другие новости

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Газоанализаторы, сигнализаторы для птицефабрик, птичников

Источник

Глава 3. Качество окружающей среды

3.3. Качество воздушной среды

3.3.3. Контролируемые параметры и единицы измерения загрязнения атмосферного воздуха

Воздушная среда характеризуется следующими основными параметрами: газовым молекулярным составом чистого воздуха, газовыми загрязняющими примесями, запыленностью, микрофлорой а также вспомогательными параметрами, такими как: температура, давление влажность, скорость и направление ветра, и, наконец, полями – электрическим, радиационным, электромагнитным, звуковым и тепловым.

К основным, наиболее распространённым примесям относятся совокупность твёрдых частиц: пыль и/или аэрозоли, сернистый газ S02, окислы азота NXOX, окись углерода СО, углекислый газ СО2, фреоны,

Единицы измерения загрязнения атмосферы зависят от вида загрязняющего вещества.

Для пыли, сажи, аэрозолей различают массовую, объёмную, счётную и поверхностную концентрации.

Массовая, или гравиметрическая концентрация – это масса частиц, содержащихся в единице объёма воздуха. В международной практике чаще всего используется единица массовой концентрации мг/м 3 . При очень низких концентрациях может использоваться также мкг/м 3 (мкг/м 3 , 10 -3 мг/м 3 ) и нанограмм на кубический метр (нг/м 3 ).

Для оценки экологического воздействия на окружающую среду тех или иных источников выбросов содержание атмосферной пыли и аэрозолей также определяют по выпадению на подстилающую поверхность и измеряют в единицах массы на единицу площади: г/м, кг/га или т/км 2 .

Объёмная концентрация – это объём частиц содержащихся в единице объёма загрязнённого воздуха, которую измеряют в см 3 /м 3 .

Счётная концентрация – это отношение числа загрязняющих частиц к единице объёма загрязнённого воздуха, выражаемая количеством частиц в 1 м 3 .

Поверхностная концентрация характеризует суммарную поверхность частиц, содержащихся в единице объёма воздуха и измеряется в м 2 /м 3 .

При исследованиях загрязнённости воздуха большое значение придают размерам пылевых частиц или аэрозолей, так как мелкие частицы обладают способностью легко проникать глубоко в лёгкие и оседать там, а с другой стороны имеют низкую гравиметрическую седиментацию (осаждение) и поэтому составляют основную часть трансграничного переноса. Размеры частиц большей частью измеряют в микронах – мкм. При характеристике дисперсности аэрозоля (пыли) пользуются различными средними размерами частиц: средний арифметический диаметр, средний квадратный диаметр, средний кубический диаметр (Такеуи Н., 1984), а также геометрическим и аэродинамическим диаметром частиц (Шадрин А.С., 1978).

Средний арифметический диаметр определяют по формуле (3.2):

, (3.2)

где ni – число частиц в i-м интервале диаметров со средним размером di, N – общее число частиц.

Средний квадратичный (средний по поверхности) диаметр определяют по формуле (3.3):

. (3.3)

Средний кубический (средний по объёму) диаметр определяют по формуле (3.4):

. (3.4)

Геометрический диаметр Dpij частиц в интервале размеров частиц от Dpi до Dpj определяется по соотношению (3.5)

Dp = Dpij = . (3.5)

Аэродинамический диаметр Dal связан с геометрическим диаметром соотношением (3.6)

Dal = Dp , (3.6)

где – плотность частиц.

В газовом анализе пользуются объёмными и массовыми единицами измерения концентрации (содержания) определяемого компонента в смеси. Объёмные единицы измерений показывают долю объёма, занимаемого определяемым компонентом в анализируемой газовой смеси.

Объёмными (относительными) единицами являются проценты (об %), промилле (% об) и число объёмных частей на миллион (об. част. 10 -6 или vpm).

Массовыми единицами являются либо масса определяемого компонента в единице объёма анализируемой смеси, например миллиграмм на кубический метр, либо безразмерные единицы, определяющие число массовых частей определяемого компонента на миллион (ppm) массовых частей анализируемой газовой смеси.

Объёмные единицы – удобнее массовых и поэтому более распространены в газовом анализе, поскольку относительное, например процентное, содержание определяемого компонента не зависит от давления и температуры газа. При анализе примесных количеств вещества пользуются массовыми единицами (чаще всего мг/м 3 и ppm), причём указывают агрегатное состояние примеси.

Соотношения между безразмерными и размерными единицами для некоторых газов следующие:

Источник

​Понятие ppm газа.

PPM что это?

PPM — это м ера концентрации вещества в определенном объёме!

Мера концентрации в жидкости и в газе.

Где наше с вами вещество это 1 миллион частиц.

Тогда получается что мера PPM это как пропорция, которая показывает сколько частиц на миллион вещества занимает определяемое в PPM единицах примесь к основному веществу.

Концентрация, если мы говорим о газовых или жидких средах это содержание растворенного вещества в каком-то количестве или объеме раствора.

PPM выражает газовые и жидкие среды.

Это не обязательно воздуха или газа — речь может идти о любом веществе, где измеряются примеси.

Например в PPM измеряются миллионное доли примесей в воде — иными словами минерализация воды.

По статистики в PPM удобно выражать газовые примеси.

Единицы измерения концентраций похожие на PPM

Отметим так же, что существуют и другие меры концентрации веществ.

Такие как миллиардная доля ppb.


Есть более известная мера концентраций, это промилле — это одна тысячная доля в единице вещества, или же 1/10 доля от % процента содержания.


Что бы перевести единицы измерения PPM в другие величины можно воспользоваться конвертером газовых величин.



PPM газа это!

В измерения количества молекул газа в единице объёма воздуха полноценно ввели понятие объемных ppm величин, потому что для газовых концентраций это удобно.

Это миллионная единица измерения количественной концентрации газа.

P- part (часть ).

P- per ( указание единиц в системе измерений ).

M — million (миллионная).

Приборы, которые способны измерять в миллионных долях газовые примеси в воздухе называются газовыми анализаторами.

Их точности достаточно, что бы увидеть в помещении даже 5-7 нанограм ртути на 1 кубический метр.

При том, что нормы ПДК для этого металла =300 нано грам.

Что такое ПДК газа.

ПДК или -предельно допустимая концентрация , это возможность привести к безопасным нормам различные концентрации веществ в воздухе.

Речь о ПДК газов и просто расстваренных в воздухе частиц.

Например ртуть это не газ, но ее ПДК в воздухе пропасано во всех справочниках СанПинА.

Концентрация ppm

1 ррm считается одной молекулой на милионную часть от постоянной объёма занимаемого газа.

Дляуглекислого газа (CO² ) норма ppm равна 400.

Это значит что от обьема 1 М³ воздуха углекислый газ занимает 400 мл.

Если бы содержание CO² повысилось бы до 10000 ppm тов % от объёмной доли воздуха в 1 М³ означало бы содержание углекислого газа в 1%.

Влияние PPM некоторых отравляющий веществ.

Для различных загрязнителей ( отравляющих газов ) можно объяснить состояния человека и влияние отравителя на здоровье.

Какие ощущения складываются при различных концентрациях, измеряемых в ppm, у людей.

Концентрации СО( угарного газа ).

При концентрации в 20 ppm= 0,002% можно ощутить лёгкое головокружение если вдыхать такой воздух в течение восьми часов.

Вдыхая 40 ppm =0.004% СО в течении 6 часов возникает головная боль.

100 ppm =0,01% начинается легкая головная боль после двух часов экспозиции CO.

200 ppm = 0,02% головная боль после двух часов усиливается.

400 ppm =0,04%- сильнач головная боль после одного часа вдыхания.


При концентрациях в 1000 ppm 0,1% чувствуется головокружение и последующая тошнота.

Начинаются судороги после 30 минут экспозиции угарным газом.


1200 ppm=0.12% CO приводит к потере сознания человека через 60 минут.

1600 ppm 0,16% после 15 минут начинается головная боль, головокружение, прыгает пульс и наступает летальный исход з а 2 последующих часа.

Концентрация 3200 ppm = 0,32% головная боль, головокружение, тошнота после 5 минут вдыхания и смерть через 30 минут.

6000 ppm =0,6% головная боль, головокружение через 2 минуты экспозиции а далее начинаются нервные судороги с последующей остановкой дыхания. При таких концентрация летальный исход наступает в течении и смерть через 15-25 минут.

При концентрации угарного газа равной 12800 ppm 1,28% приводят к потере сознания 10 секунд пребывания и летальный исход за время от 90 до 180 секунд.

ppm в объеме воздуха.

С обьемными долями стало понятно.

Но обьемные доли газов нельзя путать с массовыми долями.

Так не редкой ошибкой является утверждение что 1 кубометр воздуха весит 1 кг. Приблизительно это значение верно, но в действительности оно зависит от состава воздуха.

Часто 1 мг вещества, приведённый к 1 м³ газа при нормальных условиях, тоже называют ppm. Это верно лишь отчасти, так как масса 1 м³ воздуха близка к 1 кг (точнее, 1,29 кг), но неверно расширять это определение на 1 м³ произвольного газа. .

Измерение ppm солей в воде ( TDS воды).

Концентрации веществ, которые можно измерить в воде с помощью карманного электронного ppm метра помогают контролировать качество питьевой воды.

TDS (Total Dissolved Solids) — это понятие применяется к жидкостям при измерении концентраций солей.

По своей сути TDS и PPM это одно и тоже.

Источник

Средства измерения расхода газообразных, жидких и сыпучих материалов

Лекция 9

Расход – это количество вещества протекающего через поперечное сечение трубопровода в единицу времени. Различают объемный (м 3 /ч и м 3 /с) и массовый (кг/с, кг/ч) расходы.

Измерительный прибор, служащий для измерения расхода называется расходомером.

Существует множество методов измерения расхода.

Для измерения расхода газа, жидкости и пара нашли применение следующие методы:

1. переменного перепада давления;

2. постоянного перепада давления;

3. метод динамического давления;

4. объемный метод;

5. скоростной метод.

Наибольшее распространение на практике получил метод переменного перепада давления. Измерение расхода по этому методу основано на определении давления вещества протекающего через местное сужение в трубопроводе. Местные сужения создаются специальными устройствами чаще всего диафрагмами, реже соплами и трубами Вентури.

Рис. 9.1. Стандартные сужающие устройства:

На рис. 9.1. показаны стандартные сужающие устройства: диафрагма (а) и сопло (б). Диафрагма представляет собой тонкий диск 1 установленный между фланцами 2 в трубопроводе 3, так чтобы ее входное отверстие было концентрично внутреннему контуру трубопровода. Передняя входная часть диафрагмы имеет цилиндрическую форму, а выходная представляет собой расширяющийся конус. Сопло 1 имеет профилированную входную часть, которая затем переходит в цилиндрический участок. Создаваемый в сужающем устройстве перепад давления измеряется дифманометром.

Принцип измерения расхода по методу переменного перепада давления заключается в том, что при протекании потока вещества через отверстие сужающего устройства увеличивается скорость потока, а, следовательно, увеличивается динамическое давление. Это в свою очередь вызывает уменьшение статического давления т.е. р1 > р2 (рис. 9.2). Разность давлений называется перепадом давления на сужающем устройстве, и эта величина зависит от расхода вещества, протекающего через трубопровод.

Рис. 9.2. Метод переменного перепада давления:

а) протекание потока через сужающее устройство (на примере диафрагмы);

б) диаграмма распределения статического давления.

Расход вещества является функцией перепада давления ,

до и после сужающего устройства.

Однако удобнее измерять давление непосредственно до (р1) и после (р2) сужающего устройства и поэтому объемный расход вещества определяют по формуле:

,

где e – коэффициент расхода, учитывающий расширение потока после сужающего устройства,

Fо – поперечное сечение входного отверстия сужающего устройства,

α -коэффициент расхода учитывает факторы: переход от перепада к перепаду , неравномерность распределения скоростей в сечениях потока, коэффициент сужения и зависящий от модуля сужающего устройства m=F0/F1.

Выразим расход через диаметр сужающего устройства:

,

где А – числовой коэффициент зависящий от размерности величин расхода диаметра и .

Если расход измеряют в массовых единицах (кг/с или кг/ч), то выражение принимает вид:

,

Из характера распределения статического давления видно что установка сужающего устройства вызывает безвозвратные потери давления которые могут достигать существенных значений. Причем чем больше эти потери, тем больше погрешность измерения расхода методом переменного перепада давления. Меньше потери и следовательно большую точность измерения обеспечивают сопла и трубы Вентури.

При практических измерениях величины не зависят от расхода, тогда формула:

,

где Кo и Кm – постоянные коэффициенты объемного и массового расходов.

Таким образом для измерения расхода вещества достаточно измерить перепад давления на сужающем устройстве.

В датчиках расхода (дифманометрах) расчет по этим формулам производится автоматически и выходной сигнал этих датчиков пропорционален расходу вещества, а не перепаду давления. В формулы для определения расхода вещества входит его плотность поэтому результат получается с большой долей точности.

Для определения количества газа во вторичные приборы встраиваются счетчики сумматоры или интеграторы, показывающие суммарное количество вещества прошедшее через сечение трубопровода от начала отсчета до данного момента времени.

Для измерения количества твердых или жидких веществ в емкостях применяют весоизмерительные устройства (весы). Для взвешивания больших количеств вещества, например вагонов с грузом, ковшей с жидким металлом, применяют весоизмерительные устройства с тензорезистивными или магнитоупругими чувствительными элементами.

В магнитоупругих чувствительных элементах имеются магнитопроводы, магнитопроницаемость которых зависит от прилагаемого усилия или измеряемого веса. Электрический ток в обмотке элемента служит мерой измеряемого усилия. Применение тензорезистивных и магнитоупругих элементов позволяет получать электрический сигнал пропорциональный силе тяжести материала и поэтому осуществляет дистанционную передачу на вторичный прибор или к другому элементу системы вторичного управления.

В системах дозирования сыпучих материалов применяют весоизмерители, которые тарируются на определенный вес материала с площадью уравновешивающего груза.

Для передачи показаний на расстояние используется магнитоупругий датчик. Если погрешность составляет один процент, то весоизмерители списывают. Первичные измерительные приборы давления и расхода выпускаются бесшкальными, в комплекте с ними применяются унифицированные вторичные измерительные приборы типа КСУ, КПУ, КВУ, серии А (А502, А542), имеющие класс точности 0,25-0,5.

Источник

Газоанализатор – единицы измерения

Типы датчиков, установленных в газоанализаторах, различаются, как и принципы действия для измерения молекулярного состава газовой среды. Рассмотрим основные единицы измерения и типы чувствительных элементов газоанализаторов.

Используемые в газовом анализе единицы измерения

  • Для того, чтобы выразить предельно допустимую концентрацию отравляющих компонентов в смеси газов и их массовую концентрацию, используют миллиграммы на кубометр.
    Относительное значение, применяемое в исследовании с помощью газоанализаторов – миллионная доля, которая обозначает одну долю определяемого вещества в одном миллионе долей газовой смеси. Указывается как ppm (parts per million) и может быть конвертирована в миллиграммы на кубический метр.
  • Объёмная доля используется, чтобы измерить содержание горючих компонентов в окружающей среде, обычно в помещении. Выражается в процентах, вычисляется через отношение объёма исследуемого компонента к полному объему смеси, в которой определяется газовый состав.
  • Нижний концентрационный предел распространения пламени – минимальный показатель концентрации компонента, подверженного горению или взрыву, при котором вероятно взаимодействие с окислительной средой и последующий взрыв. Также выражается в процентах.

Виды чувствительных датчиков газоанализаторов

  • Если в составе газовой смеси присутствует достаточное количество кислорода, возможно использование термокаталитического датчика – при повышении его температуры до 500 градусов по Цельсию, происходит окисление газа на его рабочей поверхности. Такие датчики долговечны, но со временем теряют чувствительность и требуют дополнительной градуировки. Внешние факторы среды – давление, температура и содержание влаги почти не влияют на работоспособность датчиков термокаталитического типа. Однако, датчик может быть временно или необратимо отравлен соединениями серы, фосфора и кремния.
  • Термокондуктометрические датчики не нуждаются в кислороде и хорошо определяют компоненты с высокой теплопроводностью – например, водород или некоторые инертные газы.
  • Инфракрасные датчики долговечны, обычно служат для определения одного компонента газовой смеси, но могут настраиваться и на несколько газов.
  • Для определения концентрации токсичных газов популярны электрохимические датчики, однако они требуют регулярной градуировки.

“Промдатчик” – компания, которая предоставит вам газоанализаторы различных типов – как портативных, так и стационарных. Купить газоанализаторы можно с доставкой или заказать монтаж прямо на ваше предприятие.

Другие новости

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Газоанализаторы, сигнализаторы для птицефабрик, птичников

Источник

Единицы измерения газообразных компонентов продуктов сгорания

При расчетном или опытном определении состава продуктов сгорания находятся значения концентраций их отдельных компонентов. Принципи­ально концентрации веществ разделяются на объемные \(<С>_\) и массовые \(<С>_\).

Объемные концентрации \(<С>_\) представляют собой отношение объема, занимаемого данным веществом, к объему всей газовой пробы. Поэтому с помощью объемных концентраций описывается содержание только газо­образных продуктов сгорания, например, NOx, SOx, СОх и др. Объемные концентрации \(<С>_\) могут измеряться в % об. или ррm. Единица измерения 1 ррт (part per million) представляет собой одну миллионную часть объема:

1 ppm = 10 -6 = 10 -4 % об = 1 см 3 /м 3 . (7.2.1)

Важным преимуществом измерения содержания газовых компонентов в объемных концентрациях заключается в том, что объемные концентра­ции не зависят от давления и температуры среды и, следовательно, расчет­ные или опытные результаты газового анализа, выраженные в % об. или ррт, не требуют приведения к каким-либо заданным условиям по темпера­туре и давлению.

Массовые концентрации \(<С>_\) характеризуют количество (массу) дан­ного вещества в одном кубическом метре продуктов сгорания. С их помо­щью оценивается содержание в продуктах сгорания как твердых (напри­мер, зола, бенз(а)пирен, пентаоксид ванадия), так и газообразных компо­нентов. Для выражения массовых концентраций используются единицы г/м 3 или мг/м 3 (реже мкг/м 3 ).

Очевидно, что в отличие от объемной, массовая концентрация зависит от давления и температуры среды. Поэтому массовую концентрацию при­водят в пересчете на нормальные условия (0 °С, \(

_<0>\)= 760 мм рт.ст. = 101,3 кПа), для чего используется следующее выражение:

\(<С>_^<\text<ну>>=<С>_^<\text<оп>>\frac<\text<273>+<\vartheta >_<г>><\text<273>>\frac<

_<0>><

_<г>>\),

(7.2.2)

где \(<С>_^<\text<оп>>\) – массовая концентрация, полученная опытным путем при темпе­ратуре \(<\vartheta >_<г>\) и давлении \(

_<г>\)газовой пробы.

С учетом температуры \(<\vartheta >_<г>\) и давления \(

_<г>\) газовой пробы перед газоана­лизатором (последнее приравнивается к фактическому атмосферному дав­лению) связь между объемными (ррm) и массовыми (г/м 3 ) концентрациями устанавливается следующим соотношением [ 5 ]:

\(<С>_<_>=_<С>_<_>\), (7.2.3)

В выражении (7.2.3) \(_\) – коэффициент пересчета, равный

\(_=<\text<10>>^<-3>\frac<_><_<_>>\frac<\text<273>><\text<273>+<\vartheta >_<г>>\frac<

_<г>><

_<0>>\),

(7.2.4)

где \(_\) – молекулярная масса i-го вещества, г; \(_<_>\) – его молярный объем, л (в качестве первого приближения за \(_<_>\) может быть принят объем моля иде­ального газа, равный 22,4 л).

Значения коэффициента пересчета \(_\) для некоторых реальных газооб­разных веществ и нормальных условий приведены в табл. 7.2.1.

Таблица 7.2.1. Значения коэффициента пересчета для реальных газов при нормальных условиях( 0 °С; 101,3 кПа)

Вещества Молекулярная масса \(_\), г Молярный объем \(_<_>\), л Коэффициент пересчета \(_\)
О2 32,0 22,39 1,43·10 -3
СО 28,01 22,4 1,25·10 -3
СО2 44,01 22,26 1,98·10 -3
H2S 34,08 22,14 1,54·10 -3
SO2 64,06 21,89 2,93·10 -3
NO 30,01 22,41 1,34·10 -3
NO2 46,01 22,41 2,05·10 -3

В соответствии с нормативами [6] и для корректного сопоставления опытных данных полученные при измерениях массовые или объемные концентрации необходимо пересчитывать на стандартные условия, в ка­честве которых приняты следующие: α = 1,4, 0°С и 101,3 кПа (760 мм рт.ст.). В зависимости от применяемых методов измерения и расчетных мето­дик определение содержания газовых компонентов производится в мокрых (влажных) или сухих продуктах сгорания. При этом под сухими продуктами сгорания (сухие газы) подразумеваются дымовые газы, в которых произошла кон­денсация образовавшихся в процессе горения топлива водяных паров из-за их остывания до температур ниже температуры насыщения. Поэтому для пересчета расчетных и опытных концентраций на стандартные условия ис­пользуются разные формулы:

• при пересчете концентраций (\(C\)), полученных для сухих газов, на стан­дартные условия (\(^<\text<ст>\text<.>у>\)) для сухих газов:

\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<_<\text<сг>>^<0>+\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<\text<сг>>^<0>+\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\), (7.2.5)
\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<\text<273>+<\vartheta >_<г>><\text<273>>\frac<

_<0>><

_<г>>\frac<_<\text<сг>>^<0>+\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<\text<сг>>^<0>+\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\),

(7.2.6)

• при пересчете концентраций, полученных для мокрых газов, на стан­дартные условия для сухих газов:

\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<\text<сг>>^<0>+\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\), (7.2.7)
\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<\text<273>+<\vartheta >_<г>><\text<273>>\frac<

_<0>><

_<г>>\frac<_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<\text<сг>>^<0>+\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\),

(7.2.8)

• при пересчете концентраций, полученных для мокрых газов, на стан­дартные условия для мокрых газов:

\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\), (7.2.9)
\(_^<\text<ст>\text<.>у>=_\frac<\text<273>+<\vartheta >_<г>><\text<273>>\frac<

_<0>><

_<г>>\frac<_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>><_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\mathrm<1,4>-1\right)_<в>^<0>>\),

(7.2.10)

где \(\alpha \) – расчетный или опытный коэффициент расхода воздуха в сечении отбора газовой пробы; \(_<в>^<0>,_<г>^<0>\) – теоретические объемы соответственно воз­духа и мокрых газов, \(_<\text<сг>>^<0>=_<г>^<0>—_<<Н>_<2>О>^<0>\)– теоретический объем сухих газов (определение \(_<в>^<0>,_<г>^<0>,_<<Н>_<2>О>^<0>\) производится по химическому составу сжи­гаемого топлива или табличным данным по нормативному методу [ 7 ] ).

Кроме концентраций вредных веществ, в качестве экологических харак­теристик котлов часто используют удельные или валовые (массовые) вы­бросы.

Массовый выброс \(<М>_\) (г/с) – это количество i-го вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу с уходящими газами в единицу времени (за 1 секунду). Массовый выброс вредного вещества за определенный период времени (месяц, квартал, год) называется валовым выбросом (например, т/год).

Удельный массовый выброс \(_\) (г/кг или г/м 3 ) представляет собой количество i-го вредного вещества в граммах, образовавшегося при сжи­гании 1 кг (или м 3 ) топлива. Часто этот показатель пересчитывают на еди­ницу массы условного топлива (г/кг у.т. или кг/т у.т):

\(_=<С>__<г>\); (7.2.11)
или \(_^<>=<С>__<г>\frac<_<\text<ут>>><_<н>^<р>>\), (7.2.12)

где \(_<\text<ут>>\)– теплота сгорания условного топлива, равная 29,33 МДж/кг (7000 ккал/кг); \(_<н>^<р>\)– низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг (МДж/м 3 ).

Под удельными выбросами (по теплу) Кi (г/МДж) понимается коли­чество i-го вредного вещества в граммах, отнесенного к 1 МДж освобож­денной в топке котла химической энергии топлива:

\(_=\frac<_><_<р>_<н>^<р>>\), (7.2.13)

где \(_<р>\)– располагаемый расход топлива (кг/с).

Для пересчета указанных параметров используются следующие соот­ношения:

\(_=<С>__<г>/_<н>^<р>\); (7.2.14)
\(_=<К>__<н>^<р>\); (7.2.15)
\(_=__<р>_<г>\); (7.2.16)
\(_=__<р>_<н>^<р>\); (7.2.17)
\(_=__<р>\), (7.2.18)

где \(_<г>\)– объем дымовых газов м 3 /кг (м 3 /м 3 ), определяемый следующим образом:

  • если концентрация \(<С>_\) определена во влажных продуктах сгорания, то
\(_<г>=_<г>^<0>+\mathrm<1,>\text<0161>\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>\); (7.2.19)
  • если концентрация \(<С>_\) определена в сухих продуктах сгорания, то
\(_<г>=_<\text<сг>>^<0>+\left(\alpha -1\right)_<в>^<0>\), (7.2.20)
\(_<\text<сг>>^<0>=_<г>^<0>—_<<Н>_<2>О>^<0>\), (7.2.21)

где \(\alpha \) – коэффициент расхода воздуха для условий, при которых произво­дилось определение концентрации \(<С>_\).

Удельные выбросы вредных веществ являются основными параметра­ми, которые должны контролироваться с целью проверки соблюдения ут­вержденных нормативов выбросов и оценки результатов внедрения приро­доохранных мероприятий.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector