Měření proudu plynu i = Ps • měření malých proudů plynu v vakuové technice • průtokoměry Výběr průtokoměru: • přesnost • reprodukovatelnost • měřící rozsah Měření malých proudů plynu v vakuové technice • plynová byreta • měření pomocí kapky Hg • měření pomocí vodivosti • měření na základě silového působení • dynamická expanze Plynová byreta Obr. 5.94. Jednoduché zařízení na měření a přípravu určitého proudu plynu /' — zásobník; i" — trubice; 2 — k nádobě s kapalinou; 3 — kohouty; 4 — vpouštěci kohouty; 5 — k vakuové aparatuře 1J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1983; v, y s Obr. 7-43a. Měření proudu plynu vpouštěného do vakuového systému. B — byreta h — posun výšky hladiny M — manometr Vx — vpouštěcí kohout Vt — kohout P — zásobní objem plynu VS— vakuový systém. 2__ 2L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968 □ a Obr. 13: Plynová mikrobyreta: M - měrná kapilára s dělením podle objemu; Z - zásobník kapaliny; O - ochranná nádobka; K - kohout (pro vyrovnání tlaků), P - přívod plynu; JV - jehlový ventil pro řízené napouštění plynu do vakua. 3J.Král:Cvičení z vakuové techniky, ČVUT Praha 1996< □ ► _äsobní plyn dající MV podle údaje All VS - vakuový systém, do néjž se vpouští plyn. 6_ 6L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968 □ 9 I = G(pi-P2)£ t - celkový čas, ť - doba otevření ventilu. Tlak v pomocném vakuovém systému: ~ 1 — 2.10~7 torr. 7_ 7L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968< □ ► <ů? ► F = (Pi - P2H1I = 7iim(va + u)2 - -nm(va - u)2 TTľ2, 7T o 4 u o /27rm 2 F = -nm4vaU7rr2 = p—iri2 = puW -j-^r71"^ 8 va. V kT I Trrfp F = ÄÍ^I I kT Vn Dynamická expanze 8_ 8P.Klenovsky, Bakalárska práce, Brno 2006 4 & > < = * 4 š ► Etalon na principu dynamické expanze l.HT1 - ÍCT6 Pa chyba měření 0.6% - 2% ti'1 1 Pref=I(g+^ T Vi - V2 I = p- ti - t2 Průtokoměry • plováčkové průtokoměry • turbínové průtokoměry • ultrazvukové průtokoměry • průtokoměry založené na Coriolisově sile • průtokoměry založené na tlakové diferenci • průtokoměry tepelné Re guD Re<2000 2000100 Turbina 0,02 % z údaje 25:1 5000 Vírový 0,2 % z údaje 15:1 5000 Elektromagnetický 0,1 % 7 údaje >100:l 2000 Ultrazvukový IDoppler) 0,5 % z údaje >20:1 5000 Ultrazvukový (klasický') 0,25 % z údaje >20:1 10000 Coriolisvn 0,02 % z údaje =-100:1 1000 Tepelný 0,5 % z údaje >100:1 5000 Vážící systémy 0,01 % z údaje 50:1 >100 LDA 0,02 % z údaje 2000:1 >100 Značkovací 1 % z údaje 1000:1 5000 Přepady (otevřené kanály) 1-2 % 7. údaje 400:1 - Žlaby (otevřené kanály) 1-2 % z údaje 120:1 - Korelace 0,5 % 7 údaje 100:1 5000 13_ 13S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 Plováčkové průtokoměry A + vij + Vg£ = AP2 + YgQ2 <» = (*-!)= ,<*) A2 - plocha mezi plovákem a trubicí, Q2 - hustota plováku, Cd - koeficient ztrát - pro turbulentní proudění přibližně konstantní Turbínové průtokoměry senzor průchodu lopatek -frekvence impulzů úměrná průtoku rotor turbíny - úhlová rychlost úměrná průtoku 15_ 15S.Dad'o, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 F6450 22 / 39 Ultrazvukové průtokoměry Obr. 10.1 Ultrazvukové senzory průtoku: a) princip, Vx, V2 j e označení pro vysílací a Px, P2 přijímací funkci měniče, b) prodloužení dráhy šířeni ultrazvukového vlnění reflektory R 16 16S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 F6450 23 / 39 Změna rychlosti nebo frekvence ultrazvukového vlnění průchodem kapalinou. frekvence 500 kHz - 1 M Hz spíše se používají pro měření kapalin, i kryokapalin (tekutý argon, dusík, helium) 4 D ► 4 & > 4 £ Průtokoměry založené na Coriolisově sile 17S.Ďaďo, LBejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 < i ► i -o^O F6450 25 / 39 18_ 18S.Dad'o, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 50 27 / 39 21S.Ďaďo, LBejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 dvojité smyčky Obr. 12.14 Mikromechanicky zhotovený Coriolisův průtokoměr max. průtok 5 ml.h , frekvence kmitů 8 kHz, vstupní otvor 0.5 mm 22 S.Ďaďo, LBejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha Průtokoměry založené na tlakové diferenci 23S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 vtokplynu zzc membrána r p++Si if II Baa proud plynu J P1 ■dielektrikum •elektroda 24 24S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 laminární proudění, qy = f(p) 25 25S.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben,Praha 2005 Termoanemometr T média P topení ír JJJJJJ JJJJJJ R senzoru R topení konstantní rozdíl teplot 26 2