Контрольно-вимірювальні прилади

Для вимірювання температури, тиску, витрати газу та інших параметрів застосовують контрольно-вимірювальні прилади.

Термометри - прилади, що служать для вимірювання температури, бувають рідинними, газовими та електричними.

Найбільшого поширення набули ртутні термометри, які найчастіше застосовують для вимірювання температур від -30 до 360 °С. У деяких випадках виготовляють ртутні термометри для вимірювання температур: до 750 °С. При цьому корпус термометра виконують із кварцу, а простір над ртуттю заповнюється інертним газом. Ртутно-скляні термометри загального призначення поділяють на лабораторні та технічні.

Технічні ртутні термометри випускають для установки під кутами 90 та 135°. Довжина нижньої зануреної частини становить: 85, 130, 180, 230, 280, 330, 430, 530, 750, 1000 мм. Для запобігання пошкодженням термометр встановлюють у металевій гільзі, заповненій машинним маслом.

Для вимірювання температур з відривом до 45 м застосовують манометричні рідинні чи газові термометри.

До електричних термометрів відносяться термометри опору, дія яких заснована на вимірюванні електричного опору провідника при нагріванні або охолодженні.

Манометри - прилади, що служать для вимірювання тиску, бувають рідинними U-подібними, пружинними та мембранними.

Найпростішими за конструкцією є рідинні U-подібні. Ці манометри складаються із щитка, до якого прикріплена шкала з міліметровими поділками. До щитка прикріплено також U-подібну скляну трубку діаметром 8—10 мм. Її згинають таким чином, щоб відстань між трубками становила 5-8 см. У скляну трубку наливають воду або ртуть до нульового показання на шкаліробоче місце. Залежно від рідини, що заливається (води або ртуті), манометри називають водяними або ртутними. Так як ртуть важча за воду в 13,6 рази, то зазвичай для вимірювання тиску газу до 500 мм вод. ст. застосовують водяні манометри, а при більшому тиску газу ртутні.

У цьому манометрі один кінець трубки відкритий, інший за допомогою гумового шлангу з'єднаний із газопроводом. Газ через гумовий шланг надходить до манометра. У закритому коліні рівень рідини знижується нижче за нуль, а у відкритому коліні — підвищується. Наприклад, рівень рідини у закритому коліні опустився на 20 мм, а у відкритому коліні піднявся на 20 мм. Сума двох величин і покаже тиск газу, тобто 20 + 20 = 40 мм. Якщо вимірювання проводили за допомогою водяного манометра, тиск газу становитиме 40 мм вод. ст., якщо за допомогою ртутного манометра -40 мм рт. ст. Для вимірювання тисків, що перевищують атмосферне, застосовують пружинні та мембранні манометри.

Пружинні манометри складаються з круглого корпусу, всередині якого укладена порожниста еліптичного перерізу трубка. Один кінець трубки запаяний і з'єднаний важелем з передавальним механізмом, який насаджений на вісь. На іншому кінці осі закріплено стрілку. Другий кінець трубки з'єднаний зі штуцером, звідки надходить Газ. При надходженні газу в порожній трубці починає підвищуватися тиск, під дією якого вона прагне випрямитись. Запаяний кінець трубки, пересуваючись, за допомогою передавального механізму змушує рухатися стрілку, яка, зупиняючись на певному розподілі, вказує величину тиску.

Мембранний манометр на відміну пружинного має металеву мембрану, що сприймає тиск газу. До центру мембрани прикріплений стрижень, пов'язаний з передатним механізмом,якому, своєю чергою, приєднано стрілку циферблата. При дії газу на мембрану знизу стрижня піднімається вгору, змушуючи працювати передавальний механізм, і стрілка показує величину тиску газу.

Підключають манометри до трубопроводу через триходовий кран, який служить для приєднання контрольного манометра без зняття робочого.

Газові лічильники служать вимірювання витрати газу. В даний час найбільшого поширення набули клапанні та роторні лічильники.

Клапанний газовий лічильник є циліндричний резервуар, усередині якого вміщено хутро, що розділяє його на дві частини. Хутро виконане у вигляді зрізаного конуса, менша основа якого — круглий диск. Бічна поверхня конуса є еластичною стінкою. Диск хутра розташовується паралельно до вертикальних стінок конуса і при роботі лічильника здійснює зворотно-поступальний рух.

Корпус лічильника виготовляють із листової сталі, а діафрагму – із лудженої сталі, на яку щільно натягують шкіру хутра. Для надання еластичності та малої газопроникності шкіру просочують касторовою або оливковою олією.

Лічильник працює в такий спосіб. При витраті газу тиск у камері, що працює, починає знижуватися. У цей час під дією напору, наявного в газопроводі та у другій камері лічильника, діафрагма (диск) виштовхує газ з першої камери. Як тільки вона звільниться від газу, відбувається автоматичне перемикання першої камери на газопровід та другої камери на прилади. В результаті в спорожнену камеру починає. ступати газ із мережі, та якщо з наповненої камери — до приладів. Процес перемикання камер триває і доти, доки працюють газові прилади. Діафрагма за допомогою важелів та систем передач пов'язана з рахунковим механізмом,який показує витрати газу.

Клапанні лічильники випускають з пропускною здатністю 6 і 25 м3 газу в 1 год. Для обліку витрати газу в кількості 25-1000 мг/год застосовують об'ємні ротаційні лічильники з поршнями, що обертаються.

Принцип дії цього лічильника полягає в тому, що потік газу, що проходить через нього, надає руху в протилежних напрямках поршні-ротори. При обертанні поршнів відбувається почергове заповнення і спорожнення вимірювальних камер, що утворюються стінками корпусу лічильника і роторами, що обертаються. За кожний обіг роторів через лічильник проходять певні кількості газу. Ротаційні лічильники випускають з пропускною здатністю 25, 100 та 600 м3 газу в 1 год.

Існують також інші конструкції газових лічильників, так звані швидкісні, які засновані на принципі протікання газу через звужений переріз газопроводу; тиск у звуженому перерізі буде менше, ніж до звуження, і перепад тисків, що утворюється, використовують для обчислення витрати газу.

Тягомір – прилад, призначений для вимірювання величини тяги (розрідження) у топці або газоході котла перед шибером. У котельнях, що працюють на газовому паливі, застосовують два види тягомірів - рідинний похилий та мембранний.

Рідинний похилий тягомір гумовою трубкою приєднаний до імпульсної трубки, що входить у топку або газохід за казаном. Стовпчик підфарбованої води або спирту переміщається по похилій скляній трубці приладу і показує розрідження, що вимірювається в мм вод. ст. Завдяки нахилу трубки поділу на шкалі тягоміра більші, ніж у 17-подібному манометрі, яким неможливо проводити виміри малих розріджень. Для точності показань тягомір встановлюють за рівнем. У разі крайньої необхідності контролю величинитяги тимчасово можна використовувати звичайний водяний манометр.

Мембранні тягомери зі шкалою 0-16 мм вод. ст. встановлюють в основному у великих котельнях.