Измерение давления при высоких температурах

Высокоточное измерение давления при высоких температурах

В некоторых случаях датчики давления должны стабильно работать при воздействии очень высоких температур. Одним из таких случаев являются датчики в промышленных автоклавах — приборах, используемых для стерилизации оборудования и материалов в химической и пищевой промышленности.

Автоклав — это напорная камера, используемая в самых разных отраслях промышленности для различных применений. Он характеризуется высокими температурами и давлением, отличными от атмосферного. Например, медицинские автоклавы используются для стерилизации оборудования путем уничтожения бактерий, вирусов и грибков воздействием температуры в 134°C. Воздух, находящийся в камере автоклава, удаляется и заменяется горячим паром. Наиболее распространенный способ достижения этого — вытеснение: пар поступает в камеру и заполняет верхние области, вытесняя более холодный воздух на дно. Там он откачивается через дренаж, который оснащен датчиком температуры. Этот процесс прекращается, как только весь воздух откачивается, и температура внутри автоклава достигает 134°C.

Данные получаемые с датчиков давления широко используются для управления работой автоклава. Поскольку стандартные датчики давления обычно откалиброваны при комнатной температуре, они не могут обеспечить максимальную точность в условиях горячей и влажной среды автоклава. Тем не менее, среди датчиков давления Keller есть решение, разработанное специально для применения в автоклавах, будь то автоклавы для фармацевтики, медицины или пищевого производства.

Пьезорезистивные датчики давления довольно чувствительны к температуре. Тем не менее, температурные погрешности могут быть скомпенсированы, так что устройства могут быть оптимизированы для температур, встречающихся в особых ситуациях. Например, если вы используете стандартный датчик давления, который достигает 0,1 процента точности при комнатной температуре, устройство не сможет обеспечить такую ​​же точность при использовании в автоклаве с температурой до 134° C.

Пользователи, которым нужен датчик давления, сохраняющий высокую точность при высоких температурах, нуждаются в устройстве, которое откалибровано соответствующим образом. Калибровка датчика давления для определенных температурных диапазонов — это ещё не всё, что требуется для такого сложного применения как автоклав, ведь в автоклав помещается не только сенсор датчика, а весь датчик целиком. Инженеры Keller справились с этой задачей и сконструировали датчик 35X HT(T) таким образом, что прибор сохраняет точность 0,15% ВПИ не смотря на температуру в 134°C и высокую влажность.

Оптимальное исполнение датчика давления для конкретного применения зависит от многих факторов. По этой причине требуется глубокое понимание предполагаемых условий применения. Специалисты компании Измеркон подберут Вам прибор под Ваши цели, с учётом особенностей конечного применения.

Как связаны температура и давление?

Связь температуры и давления довольно тесная. При повышении давления повышается температура тела. Эти симптомы свидетельствуют о развитии нарушений, среди которых сбои в работе эндокринной системы, болезни почек, простуда. Избавиться от симптомов можно, только устранив причину.

Высокое давление и температура

Повышенное давление и температура 37 и выше являются специфическими симптомами. Они свидетельствуют о развитии инфекционного процесса, наличии опухолей и других патологий. Сочетание этих симптомов сужают круг поиска причины.

У человека одновременно давление и температура повышаются:

1. При термоневрозе. Это состояние считают разновидностью вегетососудистой дистонии. При этом повышается температура, нарушается сердечный ритм, беспокоят головные и мышечные боли, повышается чувствительность к изменению погодных условий, часто кружится голова. Термоневроз развивается вследствие стрессов, переутомления, перенесенных заболеваний. При первых симптомах нужно посетить терапевта.
2. При тиреотоксическим кризе. Для этого заболевания характерно повышение выработки гормонов щитовидной железы тироксина и трийодтиронина. Кроме гипертермии, наблюдается также слабость мышц, нервное возбуждение, учащение пульса, одышка, рвота, нарушения стула, боль в желудке. Проблема часто беспокоит после операций на щитовидке, при беременности, после перенесенных травм и инфекций.
3. При вегетативном кризе. Сбои в работе вегетативной системы часто сопровождаются повышением или понижением температуры тела и скачками артериального давления. Пароксизмами таких нарушений являются вегетативные кризы. При них возникают панические атаки. Это имеет следующие симптомы: слабость, одышка, тошнота, аритмия, тахикардия, боль в груди повышение потоотделения, сильный страх смерти, бесконтрольное мочеиспускание или дефекация, боль в животе. Приступ продолжается в течение нескольких минут. Лекарства в этом случае не помогут, так как они начинают действовать позже, чем заканчивается приступ.
4. При феохромоцитоме. Это новообразование, которое располагается в надпочечниках, перикарде, яичках или крупных сосудах брюшной полости. Опухоль надпочечников может быть доброкачественного или злокачественного характера и вырабатывает катехоламины. Повышение давления является одним из основных признаков болезни. Если повышается температура до 38 и больше, то в сочетании с повышенным АД это свидетельствует о катехоламиновом кризе в результате повышенной выработки гормонов опухолью. Развитие криза происходит в результате повышенных физических нагрузок, переедания или голодания и под воздействием других факторов. Кроме давления и температуры, может болеть голова, учащается дыхание, болит сердце, нарушается его ритм, повышается потоотделение, нарушается зрения и беспокоят другие проявления.
5. При опасности инфаркта. При инфаркте миокарда нарушается приток крови к определенному участку в сердце, что сопровождается некрозом тканей. Насколько тяжелыми будут последствия, зависит от размера поражения. Во время приступа резко повышается, а затем снижается артериальное давление. Также возникают проявления в виде сильной боли в грудной клетке, которая отдает в плечо, руку, шею, челюсть. Это состояние длиться в течение двадцати минут. Боль беспокоит даже. Когда больной находится в спокойном состоянии. У некоторых людей проявления инфаркта отсутствуют, но это не уменьшает его опасность.
6. При заболеваниях почек. Если сужается почечная артерия, то при этом повышается давление. Из-за недостаточного питания, выполнение почками своих функций замедляется. При этом также повышается температура. Только после устранения нарушений, эти симптомы проходят.
7. При гриппе. АД и температура могут повыситься при простудных заболеваниях. Это происходит в результате повышения тонуса симпатического отдела вегетативной системы под влиянием инфекции. Температура является реакцией организма на борьбу иммунной системы с возбудителем.

Лечение всех этих состояний должен проводить только специалист, так как большая часть из них представляют серьезную опасность для здоровья человека.

Высокое давление и низкая температура

Снижение температуры тела при гипертонии происходит редко. Если эта проблема возникла, то необходимо обратиться к врачу, так как, скорее всего, в организме развивается серьезная патология.

Такая симптоматика свидетельствует о заболеваниях сердца, патологиях щитовидной железы, вегетососудистой дистонии, проблемах с надпочечниками, нарушениях работы почек.

Для устранения проблемы необходимо посетить эндокринолога, который и подберет соответствующую терапию. Самостоятельно употреблять медикаменты нельзя.

Чаще всего низкая температура наблюдается при гипотонии.

Низкое АД и высокая температура

Точную причину высокой температуры и низкого давления определить трудно. Этот симптом часто наблюдается при острых респираторно-вирусных заболеваниях и гриппе. Вместе с этими проявлениями больной может ощущать тошноту и общую слабость.

Грипп и ОРВТ развиваются под влиянием различных вирусов, которые атакуют организм при ослаблении иммунной системы. Чаще всего от этих заболеваний люди страдают в осенне-весенний период.

При этих симптомах также снижается артериальное давление. Повышать его с помощью специальных препаратов не нужно. Для нормализации показателей необходимо просто устранить основное заболевание.

Существовало предположение, что высокая температура при низком давлении свидетельствует об онкологических патологиях. Но эту теорию опровергли. Предраковое состояние сопровождается повышением температуры, но артериальное давление всегда остается в пределах нормы.

Снижение температуры и АД

Значительное снижение температуры и артериального давления свидетельствуют о:

• хронической усталости и недосыпании, стрессе, депрессии;
• беременности. Симптомы связаны с адаптацией организма к новым условиям;
• гипотонии. Низкое АД и пониженная температура обычно наблюдаются у людей, которые подвергаются тяжелым физическим нагрузкам;
• нарушениях работы эндокринной системы;
• сахарном диабете на начальных стадиях развития;
• патологиях печени;
• неврологических заболеваниях в виде паралича, остеохондроза, ревматизма;
• сердечной недостаточности.

Необходимо пройти обследование, чтобы выяснить точную причину нарушений.

Диагностика проблемы

Чтобы нормализовать состояние больного, необходимо провести обследование и определить, чем вызваны симптомы. Только после этого назначают терапию.

Диагностика состоит из таких мероприятий:

1. Осмотра и опроса на предмет жалоб.
2. Измерения артериального давления.
3. Измерения температуры тела.
4. Назначения общего анализа крови.
5. Проведения анализа крови на гормоны щитовидной железы.
6. Исследование функций печени.
7. Анализа мочи для оценки работы почек.
8. Электрокардиографии.
9. Магниторезонансной томографии.
10. Компьютерной томографии.

В зависимости от результатов этих исследований и предполагаемого заболевания, могут проводить и другие диагностические процедуры.

Возможна ли профилактика

Полностью предотвратить развитие нарушений невозможно. Но снизить риск их возникновения шансы есть, для этого необходимо:

• отказаться от вредных привычек. Повышению артериального давления способствует курение. Спиртные напитки также не лучшим образом влияют на состояние организма;
• поддерживать массу тела в соответствии с ростом;
• вести активный образ жизни. Нормальная физическая активность способствует улучшению процесса кровообращения;
• снизить потребление соли. Она задерживает жидкость и повышает АД;
• правильно питаться. Необходимо, чтобы в рационе было больше фруктов, овощей, молочных продуктов, рыбы и мяса.

На заметку!

При подобной симптоматике ни в коем случае нельзя:

1. Пытаться самостоятельно выяснить причину нарушений.
2. Переставать принимать назначенные специалистом препараты, если самочувствие улучшилось.
3. Вносить изменения в дозировку и длительность курса лечения, если состояние улучшилось или ухудшилось.
4. Употреблять спиртные напитки, наркотические вещества и курить.
5. Подвергать организм тяжелым физически нагрузкам.
6. Посещать бани или сауны, а также находиться в других местах, в которых резко меняется температура.

Эти рекомендации позволят избежать ухудшения течения болезни. Все решения по поводу устранения проблемы принимают после получения результатов обследования.

Как правильно измерять температуру

Температуру тела измеряют в подмышечной впадине. Чтобы получить точные результаты, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• нужно протереть подмышку салфеткой, чтобы под не охлаждал градусник;
• необходимо поместить градусник так, чтобы резервуар с ртутью находился в самой глубокой части подмышки и не менял свое положение в процессе измерения температуры;
• плечо и локоть нужно прижать к телу, чтобы градусник не двигался;
• держать градусник необходимо в течение десяти минут.

Это стандартный вариант измерения температуры обычным градусником. Проводить измерение могут также во рту, ректально, в ухе и другими методами. Градусники также бывают разными: ртутные, электронные, инфракрасные.

Повышает или понижает давление Парацетамол

Во время употребления Парацетамола могут наблюдаться определенные побочные реакции в виде незначительного изменения показателей артериального давления. При этом стояние больного не ухудшается. Это можно считать индивидуальной реакцией организма, так как в инструкции повышении или понижение давления не указано в качестве побочного эффекта.

О том, принимать ли препарат при гипертонии, необходимо узнать у лечащего врача.

Для нормализации показателей АД употреблять лекарство не следует, так как оно имеет другие показания. Поэтому, если беспокоят скачки артериального давления, нормализовать его показатели можно с помощью назначенных врачом медикаментов.

Измерение давления при высоких температурах

ГОСТ Р 51684-2000

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА СТОЙКОСТЬ К КЛИМАТИЧЕСКИМ ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИМ ФАКТОРАМ МАШИН, ПРИБОРОВ И ДРУГИХ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Испытание на воздействие давления воздуха или другого газа

Climatic environment stability test methods of machines, instruments and other industrial products. Test for low air pressure

ОКС 19.040
ОКСТУ 0001

Дата введения
для вновь разрабатываемых и модернизируемых изделий — 2001-09-01
для изделий, разработанных до 2001-09-01, — 2003-09-01

________________
Порядок введения в действие стандарта — в соответствии с приложением А.

1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 «Внешние воздействия» Госстандарта России

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 14 декабря 2000 г. N 357-ст

3 Настоящий стандарт соответствует (с дополнениями и уточнениями в соответствии с потребностями экономики страны) следующим международным стандартам:

МЭК 60068-2-13* (1983) «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 13. Испытания М. Пониженное атмосферное давление»
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

МЭК 60068-2-40 (1983) «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 40. Испытания Z/AM. Комбинированные испытания на воздействие холода и пониженного атмосферного давления»

МЭК 60068-2-41 (1978) «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 41. Испытания Z/BM. Комбинированные испытания на воздействие сухого тепла и пониженного атмосферного давления»

МЭК 60068-3-2 (1987) «Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 3. Основополагающая информация. Глава 2. Комбинированные испытания на воздействие температуры и низкого атмосферного давления»

Данные о соответствии настоящего стандарта международным стандартам приведены в приложении Д

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 2003 г.

Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов «Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий» (группа стандартов серии ГОСТ 30630), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0-99*, приложение Е.
_________________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 30630.0.0-99. — Примечание изготовителя базы данных.

Настоящий стандарт дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав. Указанные методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий охватывают всю совокупность технических изделий, чего до настоящего времени не было в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.

В связи с указанным в настоящее время невозможно полное использование публикаций международных стандартов по внешним воздействующим факторам в качестве государственных стандартов.

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний машин, приборов и других технических изделий (далее — изделия) на воздействие атмосферного пониженного и повышенного давлений воздуха или другого газа и быстрого изменения давления. Методы и режимы испытаний, приведенные в настоящем стандарте, увязаны с условиями эксплуатации (видами климатического исполнения по ГОСТ 15150) и транспортирования изделий.

Стандарт применяют совместно с ГОСТ 30630.0.0.

Требования разделов 1-6 и приложения Б настоящего стандарта являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения

ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования

ГОСТ Р 51368-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на устойчивость к воздействию температуры

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения

3 Определения

В настоящем стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями:

в области общих понятий внешних воздействующих факторов (далее — ВВФ) — по ГОСТ 15150 и ГОСТ 26883;

в области испытаний на стойкость к ВВФ — по ГОСТ 30630.0.0, а также приведенные ниже:

электрорадиоизделия (ЭРИ): Изделия (устройства), предназначенные для использования при производстве, преобразовании, распределении и передаче электрической энергии.

Примечание — К ЭРИ относятся, в частности, изделия радиотехники, электротехники, связи, приборостроения, информатики.

4 Испытание на воздействие пониженного атмосферного давления (испытание 209)

4.1 Испытания проводят с целью проверки способности изделий выполнять свои функции или выдерживать транспортирование самолетами при воздействии пониженного атмосферного давления (далее — пониженное давление).

4.2 Испытание проводят методами:

209-1 — испытание изделий при нормальной температуре, в том числе:

209-1.2 — испытание негреющихся изделий, кроме ЭРИ;
________________
В ряде нормативных документов применяют термины тепловыделяющие (теплорассеивающие) или нетепловыделяющие (нетеплорассеивающие) изделия (см. ГОСТ 15150, приложение 1).

209-2 — испытание изделий при верхнем значении температуры — для изделий, предназначенных для работы при давлениях 6,7 гПа (5 мм рт.ст.) и выше, в том числе:

209-2.1 — испытание греющихся изделий;

209-2.2 — испытание негреющихся изделий, кроме ЭРИ;

209-3 — испытание изделий при верхнем значении температуры — для изделий, предназначенных для работы при давлениях ниже 6,7 гПа (5 мм рт.ст.), в том числе:

209-3.1 — испытание греющихся изделий;

209-3.2 — испытание негреющихся изделий, кроме ЭРИ;

209-4 — испытание изделий при нижнем значении температуры воздуха.

Метод 209-1.1 может быть применен для греющихся ЭРИ, для которых нагрев при нагрузке, нормированный для пониженного атмосферного давления, не является критичным.

Метод 209-1.2 применяют для изделий, для которых воздействие верхнего значения температуры при пониженном давлении не является критичным.

Методы 209-2.1 и 209-3.1 применяют для изделий, для которых нагрев при нагрузке, нормированной для пониженного давления, является критичным.

Методы 209-2.2 и 209-3.2 применяют для изделий, для которых воздействие верхнего значения температуры при пониженном давлении является критичным.

Все указанные методы применяют для испытания изделий на стойкость или устойчивость к воздействию пониженного давления при эксплуатации.

Методы 209-1.2 и 209-4 применяют также для проверки изделий всех видов на стойкость к воздействию пониженного давления при транспортировании самолетами в негерметичных отсеках.

При этом, как правило, применяют метод 209-1.2. Метод 209-4 применяют только для изделий, критичных к воздействию нижних значений температуры при пониженном давлении, о чем должно быть указано в стандартах и технических условиях (ТУ) на изделия.

Изделия серийного производства, проверяемые периодически, технология изготовления которых не может существенно повлиять на их тепловой режим при пониженном давлении, испытывают по методу 209-1 [если испытание на воздействие пониженного давления предусмотрено в стандартах и ТУ на изделия и программе испытаний (ПИ) для этой стадии производства].

4.3 При проведении испытания следует руководствоваться общими положениями, изложенными в 4.3.1-4.3.12.

4.3.1 Испытания проводят в термобарокамере, которая должна обеспечивать испытательный режим с отклонениями, не превышающими указанные в ГОСТ 30630.0.0.

Если на изделия подают электрическую нагрузку, то в стенках термобарокамеры должны быть установлены герметичные соединители. Расстояние между соединителями выбирают такими, чтобы исключить появление между ними ионизационных процессов при заданных в стандартах и ТУ на изделия и ПИ [далее — нормативные документы (НД)] значениях давления и напряжения, подаваемых на испытываемые изделия. Для монтажа изделий в термобарокамере рекомендуется применять провода с фторопластовой изоляцией.

Если предусмотрена подача на изделия механической нагрузки, то в стенках термобарокамеры, при необходимости, должны быть предусмотрены устройства для подачи механической нагрузки.

4.3.2 Способ установки и положение изделий при испытаниях, а также минимально допустимые расстояния между изделиями в термобарокамере (для методов 209-2 и 209-3) и тепловые характеристики приспособлений устанавливают в стандартах и ТУ на изделия и ПИ. Определение минимально допустимых расстояний между греющимися изделиями проводят в соответствии с приложением Б.

Если изделия предназначены для эксплуатации со специальными монтажными приспособлениями (далее — приспособления), обеспечивающими необходимый отвод тепла, то должны быть приведены тепловые характеристики этих приспособлений и их подробное описание. При их описании следует пользоваться методикой, приведенной в приложении Б ГОСТ Р 51370.

4.3.3 Испытания проводят с учетом требований разделов 4, 7, 8 ГОСТ 30630.0.0.

4.3.4 Продолжительность испытания определяется временем, необходимым для проверки параметров изделия, и (или) временем достижения заданного режима.

В технически обоснованных случаях в стандартах и ТУ на изделия и ПИ устанавливают длительную (более 2-3 ч) продолжительность испытаний [например для проверки стойкости к пониженному давлению изделий, предназначенных для длительной эксплуатации в открытом космическом пространстве, имеющих контактные и (или) трущиеся поверхности или содержащих детали из полимерных материалов, свойства которых существенно могут изменяться вследствие улетучивания низкомолекулярных составляющих, в частности, пластификаторов].

4.3.5 Греющиеся изделия, предназначенные для эксплуатации при атмосферном давлении 1,33·10 гПа (10 мм рт.ст.), допускается испытывать при давлении 1,33·10 гПа (10 мм рт.ст.), за исключением негерметизированных изделий с трущимися или контактирующими поверхностями.

4.3.7 При испытании греющихся изделий отношение общей площади тепловыделяющих поверхностей камеры (внешних по отношению к изделиям) к общей площади поверхности испытываемых изделий устанавливают в соответствии с приложением В.

4.3.8 Перед помещением изделий в термобарокамеру их выдерживают в нормальных климатических условиях испытаний в течение времени, установленного в стандартах и ТУ на изделия.

4.3.9 Визуальный осмотр и измерение параметров изделий проводят в соответствии с ГОСТ 30630.0.0.

4.3.10 Допускается проводить измерение параметров только в критических диапазонах давлений, указанных в стандартах и ТУ на изделия и определенных при испытании опытных образцов изделий или их аналогов.

4.3.11 При испытании изделий, предназначенных для работы только при указанных в ТЗ или стандартах и ТУ на изделия нижних значениях давления, измерение параметров проводят только при этих давлениях.

4.3.12 Изделия считают выдержавшими испытание, если в процессе и после испытания они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ТУ на изделия и ПИ для данного испытания.

4.4 Метод 209-1. Испытание изделий при нормальной температуре

Испытание проводят следующим образом.

4.4.1 Давление в камере снижают до следующих значений для методов:

— 209-1.1 — до значений, указанных в таблицах 1 или 2;

— 209-1.2 — до значений, указанных в технических требованиях на изделия, с учетом 4.3.5, 4.3.6.

Затем проводят измерение параметров, указанных в стандартах и ТУ на изделия и ПИ для данного испытания.

4.4.2 При испытании ЭРИ, предназначенных для работы при давлении 6,7 гПа (5 мм рт.ст.) и ниже и напряжении 300 В и выше, давление воздуха в камере устанавливают 13,3 гПа (10 мм рт.ст.). Затем давление плавно снижают до значения, указанного в таблицах 1 и 2.

Допускается устанавливать в камере давление со значениями, указанными в таблице 1 или 2, а затем плавно повышать его до значения 13,3 гПа (10 мм рт.ст.).

Таблица 1 — Выбор режимов испытаний на воздействие пониженного давления в зависимости от заданных значений температуры и пониженного давления при эксплуатации для ЭРИ

Атмосферное давление.

Атмосферное давление обуславливается весом воздуха. 1 м³ воздуха весит 1,033 кг. На каждый метр поверхности земли приходится давление воздуха силой 10033 кг. Под этим подразумевается столб воздуха высотой от уровня моря до верхних слоев атмосферы. Если сравнить его со столбом воды, то диаметр последнего имел бы высоту всего 10 метров. То есть, атмосферное давление создается собственной массой воздуха. Величина атмосферного давления на единицу площади соответствует массе воздушного столба, находящегося над нею. В результате увеличения воздуха в этом столбе происходит рост давления, а при уменьшении воздуха — падение. Нормальным атмосферным давлением считается давление воздуха при t 0°С на уровне моря на широте 45°. В этом случае атмосфера давит с силой 1,033 кг на каждый 1 см² площади земли. Масса этого воздуха уравновешивается ртутным столбиком высотой 760 мм. На этой взаимосвязи и измеряется атмосферное давление. Оно измеряется в миллиметрах ртутного столба или миллибарах(мб), а так же в гектопаскалях. 1мб = 0,75 мм рт.ст., 1 гПа = 1 мм.

Измерение атмосферного давления.

Атмосферное давление измеряется с помощью барометров. Они бывают двух типов.

1. Ртутный барометр представляет собой стеклянную трубку, которая запаяна сверху, а открытым концом погружена в металлическую чашу с ртутью. Рядом с трубкой крепится шкала, показывающая изменение давления. На ртуть действует давление воздуха, которое своим весом уравновешивает столбик ртути в стеклянной трубке. Высота ртутного столба меняется при изменении давления.

2. Металлический барометр или анероид представляет собой гофрированную металлическую коробку, которая герметично закрыта. Внутри этой коробки находится разреженный воздух. Изменение давления заставляет колебаться стенки коробки, вдавливаясь или выпячиваясь. Эти колебания системой рычагов заставляют стрелку перемещаться по шкале с делениями.

Самопишущие барометры или барографы предназначены для записи изменений атмосферного давления. Перо улавливает колебание стенок анероидной коробки и чертит линию на ленте барабана, который вращается вокруг своей оси.

Каким бывает атмосферное давление.

Атмосферное давление на земном шаре изменяется в широких пределах. Его минимальная величина — 641,3 мм рт.ст или 854 мб была зарегистрирована над Тихим океаном в урагане «Ненси», а максимальная — 815,85 мм рт.ст. или 1087 мб в Туруханске зимой.

Давление воздуха на земную поверхность изменяется с высотой. Среднее значение атмосферного давления над уровнем моря — 1013 мб или 760 мм рт.ст. Чем больше высота, тем меньше атмосферное давление, так как воздух становится все более разреженным. В нижнем слое тропосферы до высоты 10 м оно снижается на 1 мм рт.ст. на каждые 10 м или на 1 мб на каждые 8 метров. На высоте 5 км оно меньше в 2 раза, 15 км — в 8 раз, 20 км — в 18 раз.

В связи с перемещением воздуха, изменением температуры, сменой времени года атмосферное давление постоянно меняется. Дважды за сутки, утром и вечером, оно повышается и столько же раз понижается, после полуночи и после полудня. В течение года из-за холодного и уплотненного воздуха зимой атмосферное давление имеет максимальную величину, а летом — минимальную.

Атмосферное давление постоянно меняется и распределяется по поверхности земли зонально. Это происходит из-за неравномерного прогревания Солнцем земной поверхности. На изменение давления влияет перемещение воздуха. Там, где воздуха становится больше, давление высокое, а там, откуда воздух уходит — низкое. Воздух, прогревшись от поверхности, поднимается вверх и давление на поверхность понижается. На высоте воздух начинает охлаждаться, уплотняется и опускается на близлежащие холодные участки. Там возрастает атмосферное давление. Следовательно, изменение давления обуславливается перемещением воздуха в результате его нагревания и охлаждения от земной поверхности.

Атмосферное давление в экваториальной зоне постоянно понижено, а в тропических широтах — повышено. Это происходит из-за постоянно высоких температур воздуха на экваторе. Нагретый воздух поднимается и уходит в сторону тропиков. В Арктике и Антарктике поверхность земли всегда холодная, а атмосферное давление повышено. Его обуславливает воздух, который приходит из умеренных широт. В свою очередь в умеренных широтах из-за оттока воздуха формируется зона пониженного давления. Таким образом, на Земле существуют два пояса атмосферного давления — пониженный и повышенный. Пониженный на экваторе и в двух умеренных широтах. Повышенный на двух тропических и двух полярных. Они могут немного смещаться в зависимости от времени года вслед за Солнцем в сторону летнего полушария.

Полярные пояса высокого давления существуют весь год, однако, летом они сокращаются, а зимой, наоборот, расширяются. Круглый год области пониженного давления сохраняются близ Экватора и в южном полушарии в умеренных широтах. В северном полушарии все происходит по-другому. В умеренных широтах северного полушария давление над материками сильно повышается и поле низкого давления как бы «разрывается»: сохраняется оно только над океанами в виде замкнутых областей пониженного атмосферного давления — Исландского и Алеутского минимумов. Над материками, где заметно повысилось давление, образуются зимние максимумы: Азиатский (Сибирский) и Северо-Американский (Канадский). Летом поле пониженного давления в умеренных широтах северного полушария восстанавливается. При этом над Азией формируется обширная область пониженного давления. Это — Азиатский минимум.

В поясе повышенного атмосферного давления — тропиках — материки нагреваются сильнее океанов и давление над ними ниже. Из-за этого над океанами выделяют субтропические максимумы:

• Северо-Атлантический (Азорский);
• Южно-Атлантический;
• Южно-Тихоокеанский;
• Индийский.

Несмотря на крупномасштабные сезонные изменения своих показателей, пояса пониженного и повышенного атмосферного давления Земли — образования довольно устойчивые.

Технологические параметры: давление, температура, расход, уровень. Единицы измерения.

Давление – физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого. Давление — это сила, действующая на единицу площади перпендикулярно к ней.

Барометрическое (атмосферное) давление — создается массой воздушного столба земной атмосферы (давление столба атмосферного воздуха на единицу площади находящихся в нем предметов и на земную поверхность). За единицу давления принята техническая атмосфера (атм.) — давление, равное одному килограмму силы на один квадратный сантиметр (кгс/см2). Давление обозначается буквой Р, на уровне моря — Ро.

По международной системе СИ давление измеряется в Паскалях (Па). Па = Н/м2. Нормальным атмосферным давлением называют давление равное 101325 Па или 760 миллиметрам ртутного столба.

Избыточное давление — превышение давления над атмосферным в каком-либо замкнутом пространстве. То есть избыточное давление (манометрическое) есть разность между полным и атмосферным давлением. Избыточное давление измеряют приборами — манометрами, поэтому его называют манометрическим и обозначают — ptb. Давление ниже атмосферного — вакуум.

Под абсолютным или полным давлением среды понимают сумму ба-рометрического и избыточного давлений и обозначают — Ра. Абсолютное дав-ление — это давление, отсчитанное от абсолютного нуля (полного вакуума), подобно тому, как отсчитывается температура по шкале Кельвина. В технике промышленных измерений давления отсчет ведут от относительного нуля — атмосферного давления. Давление измеряется в Паскалях (Па), в кгс/см 2 , в атмосферах ( техническая – ат, физическая – атм).

Температура (от латинского temperatura – надлежащее смешение, нормальное состояние) – физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия системы. Если система не находится в равновесии, то между ее частями, имеющими различную температуру происходит теплообмен. Температуру измеряют в градусах Цельсия или градусах Кельвина.

Расходом называется количество вещества (жидкости, газа, пара, твёрдого материала) проходящего через любое сечение трубопровода в единицу времени.

Различают: массовый расход Qм — расход, измеряемый в единицах массы (в кг/час, т/час); объемный расход Qо — расход, измеряемый в единицах объема (в л/сек, м³/час).

Уровень жидкости (высота наполнения) — расстояние по вертикали между свободной поверхностью жидкости, находящейся в резервуаре, и плоскостью, принятой за начало отсчета. Уровень измеряется в метрах.

Трубопроводная арматура.

Трубопроводная арматура — техническое устройство, устанавливаемое на трубопроводах и емкостях и предназначенное для управления (перекрытия, регулирования, распределения, смешивания, фазоразделения) потоком рабочей среды (жидких, газообразных, газожидкостных, порошкообразных, суспензий и т.п.) путем изменения площади проходного сечения.

1. запорная арматура: Арматура, предназначенная для перекрытия потока рабочей среды с определенной герметичностью.

2. предохранительная арматура: Арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого превышения давления посредством сброса избытка рабочей среды.

3. регулирующая арматура: Арматура, предназначенная для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения расхода.

4. запорно-регулирующая арматура: Арматура, совмещающая функции запорной и регулирующей арматуры.

5. обратная арматура (арматура обратного действия): Арматура, предназначенная для автоматического предотвращения обратного потока рабочей среды.

6. Арматура, предназначенная для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков.

7. спускная арматура (дренажная арматура): Запорная арматура, предназначенная для сброса рабочей среды из емкостей (резервуаров), систем трубопроводов.

8. фазоразделительная арматура: Арматура, предназначенная для разделения рабочих сред, находящихся в различных фазовых состояниях.

9. конденсатоотводчик: Арматура, удаляющая конденсат и не пропускающая или ограниченно пропускающая перегретый пар.

10. защитная арматура (отключающая арматура): Арматура, предназначенная для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимых или непредусмотренных технологическим процессом изменений параметров или направления потока рабочей среды, а также для отключения потока.

11. контрольная арматура: Арматура, предназначенная для управления поступлением рабочей среды в контрольно-измерительную аппаратуру, приборы.

· задвижка: Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается перпендикулярно оси потока рабочей среды.

· клапан (вентиль): Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент перемещается параллельно оси потока рабочей среды.

· кран: Тип арматуры, у которой запирающий или регулирующий элемент, имеющий форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг собственной оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды.

Примечание — Повороту запирающего или регулирующего элемента может предшествовать его возвратно-поступательное движение.

· дисковый затвор (Нрк. заслонка; поворотный затвор; герметический клапан; гермоклапан): Тип арматуры, в котором запирающий или регулирующий элемент имеет форму диска, поворачивающегося вокруг оси, перпендикулярной или расположенной под углом к направлению потока рабочей среды.

Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 1285 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ