WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 16 |

«И Н ТЕГР И Р О В А Н Н Ы Е СИ СТЕМ Ы для ГИ Д Р О Ф И ЗИ Ч ЕС К И Х И С СЛ ЕД О В А Н И Й Л ен и нгр ад Г и д р о м е т е о и зд а т 1990 Рецензент д-р техн. наук В. С. ...»

-- [ Страница 11 ] --

Выше были определены некоторые меры, позволяющие снизить инерционность термометра сопротивления. В конструкции мало­ инерционного термометра сопротивления (рис. 2.7 ж, е) разработ­ чики пошли по пути дальнейшего увеличения отношения площади поверхности к объему. Применение более тонкого провода (диа­ метром 0,02 мм) в сочетаний с увеличением длины намотки позво­ лило существенно снизить диаметр прочного корпуса термометра сопротивления при увеличении его длины. Отношение s/о увеличи­ лось при этом более чём в два раза. Для придания компактности прочный корпус свит в спираль. Варьируя шаг навивки, можно менять объем пространственного осреднения первичных измери­ тельных преобразователей температуры: Присоединительный узел термометра сопротйвления заимствован из базовой конструкции.

Используются также унифицированный переходник и защитное ограждение. Чувствительный элемент с унифицированным элек­ трическим разъемом реализуется на основе Малоинерционного первичного измерительного преобразователя температуры в кана­ лах с другими унифицированными преобразователями. Постоян­ ная времени малоинерционного термометра сопротивления не пре­ вышает 0,03 с. Исполнение корпуса в виде спирали позволило до­ биться практической равнозначности зависимости инерционности от скорости потока воды как в поперечном, так й в продольном направлении. Остальные технические характеристики совпадают с соответствующими характеристиками базового термометра со­ противления.

Лабораторные и морские испытания малоинерционного пер­ вичного измерительного преобразователя температуры показали его хорошие эксплуатационные параметры, выявили высокую ста­ бильность метрологических характеристик после воздействия дав­ ления, вибраций, предельных температур. Технологичность этого термопреобразователя несколько хуже, чем базового термометра сопротивления, тём не менее к настоящему времени отработана технология малоинерционных первичных измерительных преобразо­ вателей температуры.

Разработанный параметрический ряд первичных измерительных преобразователей температуры позволяет обеспечить ее измере­ ние при экспериментальных исследованиях микроструктуры, турбулентности, короткопериодных внутренних волн, внутренних волн приливных и инерционных периодов, синоптической и сезонной изменчивости, а при решении методических вопросов проведения наблюдений — и более долговременных процессов. ^ 2.2. Первичные измерительные преобразователи электрической Измерения электрической проводимости морской воды широко применяются для косвенного определения солености и других па­ раметров физических полей океана. Она является сложной функ­ цией солености, температуры и давления и может изменяться в диапазоне от 1 до 6,5 См/м, что соответствует изменению соле­ ности в диапазоне от 2 до 42 % и температуры в диапазоне от — до 35 °С. Рассмотрим современные требования к измерению элек­ трической проводимости в соответствии с родом решаемых задач и характером исследуемых процессов. Так, для морских гидрологи­ ческих прогнозов допустимая погрешность измерений в открытом океане ± ( 2 — 5) • 10~4 См/м. При исследовании тонкой структуры необходимо регистрировать отклонения порядка 5-10-5 — 2Х X 10~4 См/м, соответствующие размерам градиентных прослоек от нескольких сантиметров до нескольких метров. При измерениях мелкомасштабной турбулентности необходимо регистрировать от­ клонения порядка 10~5— 10~4 См/м, соответствующие масштабам от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров [63, 70].

В настоящее время в морской кондуктометрии нашли приме­ нение три вида первичных измерительных преобразователей элек­ трической проводимости (ПИПЭ), отличающихся способом связи измеряемой величины с измерительными цепями: контактные и микроконтактные (гальваническая связь), емкостные (передача через емкостную связь) и трансформаторные. Сравнительные тех­ нические характеристики преобразователей приведены в табл. 2. [88].

Контактные преобразователи. Для измерения мелкомасштабных пульсаций электрической проводимости, возникающих в турбу­ лентных потоках, широкое распространение получили, микрокон­ тактные преобразователи [88], выполненные, например, в виде стеклянного зонда обтекаемой формы с впаянным платиновым микроэлектродом. Диаметр микроэлектрода в зонде гальваниче­ ского контакта с исследуемой жидкостью 20—500 мкм, что по­ зволяет сконцентрировать 90 % измеряемой проводимости в весьма малом объеме вблизи микроэлектрода. Оценка пространствен­ ного разрешения или эффективного объема осреднения микро­ зонда производится следующим путем. Если электрод радиусом г о погружен в невозмущенный раствор с удельной электропроводи­ мостью х, то сопротивление R между контактирующей поверх­ ностью микроэлектрода и сферической оболочкой радиусом ri будет При / i оо получается где Л о = 1 /(4яг0) — кондуктивная постоянная микропреобразова­ теля. Эффективный объем (объем осреднения) определяется как сфера, внутри которой сосредоточено сопротивление (0,90—0,95).

Сопротивление Яй объема жидкости, расположенной вне сферы радиусом mr0, определяется по формуле где р — угол при вершине конуса микроконтактного преобразова­ теля. Для того чтобы сопротивление R^, рассредоточенное вне объема осреднения, определяемого радиусом сферы т г0, состав­ ляло 5 % сопротивления, сосредоточенного внутри сферы, необхо­ димо соблюдение следующего неравенства:

при уточненном значении постоянной Л = 1/(2 я/о), так как мик­ роэлектрод есть полусфера.

Для R ^i. 0,95 Roo необходимо, чтобы для случая R ~ 0,90 R ^ — Так как в применяемых преобразователях угол при вершине конуса составляет примерно 0,5 рад, то для R = 0,9 0... 0,95 т будет лежать в пределах от 6 до 11. Для оценки масштаба осред­ нения М о рекомендуется соотношение где г0 = 1/(2 я Л).



Верхнее значение частотного диапазона микропреобразователя находится по формуле где R = 1/Мо — волновое число; v — средняя скорость набегаю­ щего потока.

Например,/для микрозондов, имеющих г0 = 100 мкм, теорети­ чески верхняя граничная частота приблизительно равна 1000 Гц.

Имея высокую пространственную разрешающую способность, ука­ занные преобразователи обладают низкой точностью измерения переменной составляющей электрической проводимости (порядка 20 % так как электрохимические процессы на границе раздела сфер у микроэлектродов проявляются в большей степени, чем у контактных преобразователей с развитой поверхностью электро­ дов. К недостаткам микропреобразователей относится также зави­ симость их показаний от средней и пульсационной скорости набетающего потока, объясняемая сносом диффузной части двойного электрического слоя в приэлектродном пространстве [88]. Кроме того, существенными недостатками микроконтактных преобразо­ вателей являются-временная нестабильность кондуктивной посто­ янной и подверженность микрозлектрода загрязнению, когда на­ личие диэлектрических примесей (масло, нефтепродукты),в призлектродном слое вызывает дрейф сопротивления в сторону уве­ личения, а следовательно, увеличение погрешности измерения.

У капиллярно-контактных преобразователей два платиновых электрода с развитой поверхностью конструктивно выполнены так, что линии тока между ними замыкаются только через капилляр­ ный ввод. Это позволяет сфокусировать не менее 90 % измеряе­ мого сопротивления жидкости в очень малом объеме, определяе­ мом отверстием капилляра, и обеспечить максимальную плотность тока в нем, а следовательно, высокую чувствительность преобра­ зователя. При этом сопротивлением жидкости, расположенной между электродами вне капилляра, и поляризационными явле­ ниями на границе раздела сред можно пренебречь ![88]. Масштаб осреднения таких преобразователей определяется размерами ка­ Таким образом, используя первичные измерительные преобра­ зователи электропроводимости с развитой поверхностью электро­ дов и с микроэлектродом можно значительно расширить частотный диапазон измерений пульсаций электрической проводимости.

Емкостные преобразователи. Этот способ измерения основан на зависимости диэлектрической проницаемости морской воды от ее электрической проводимости. Исследуемая вода находится между электрически изолированными обкладками конденсатора.

Емкостные преобразователи конструктивно выполнены в виде двух аксиально расположенных металлических электродов на ди­ электрическом корпусе. Электроды защищены от агрессивного воз­ действия морской воды покрытием из сегнетокерамики. По прин­ ципу действия емкостные преобразователи отличаются от контакт­ ных тем, что у них электроды не имеют гальванического контакта с морской водой, а электрическая связь между электродами осу­ ществляется через емкость защитного покрытия.

При достаточно высокой частоте питания измерительной цепи (до 10 МГц) и высокой диэлектрической проницаемости покрытия практически все падение напряжения сосредоточено между элек­ тродами и определяется электрической проводимостью исследуе­ мой среды. Емкостные преобразователи предпочтительно исполь­ зовать для исследования жидкостей с низкой проводимостью (х 1 См/м) [88]. Для них в такой же степени, как и для кон­ тактных преобразователей, характерны электрохимические про­ цессы, возникающие на границе раздела сред диэлектрик— вода.

Кроме того, емкостные преобразователи имеют нестабильную во времени градуировочную характеристику, обусловленную неста­ бильностью диэлектрической проницаемости сегнетокерамики и по­ терями На переход металл—покрытие—среда. В связи с этим изcq Сравнительные характеристики преобразователей мерение среднего значения с погрешностью менее 2 % и перемен­ ной составляющей с погрешностью менее 20 % затруднено. Низкая^ точность измерений определила тот факт, что емкостные преобра­ зователи не получили широкого применения, несмотря на доста­ точно высокие характеристики пространства осреднения. Масштаб' пространственного осреднения составляет для них 5— 10 мм.

Трансформаторные преобразователи. Развитие методов элек­ трических измерений, в частности трансформаторного метода, при­ менение его в морской кондуктометрии позволили резко умень­ шить погрешность измерения средних значений, особенно при из­ мерениях in situ. Принцип трансформаторного метода заключается в измерении ЭДС взаимоиндукции, возникающей в обмотке одногоиз тороидальных трансформаторов, установленных коаксиально, в результате индуктивной связи между ними через жидкостный виток связи, образуемый морской водой с изменяющейся электри­ ческой проводимостью.

Группу преобразователей на основе трансформаторов можноразделить; на два вида: трансформаторные и мосты трансформа­ торные (мостовые).

Погрешность преобразователей непосредственного измерения' определяется в основном погрешностью регистрирующей аппара­ туры и точностью определения кондуктивной постоянной и лежит в пределах от 0,25 до 2 %. Мостовые схемы позволяют измерять.среднее значение электрической проводимости с высокой точностью»

порядка 0,002 % в лабораторных условиях и порядка 0,05—0,5 % при измерениях in situ [2]. Бесконтактные преобразователи, при­ меняемые в морской кондуктометрии, практически безынерционны, но обладают большим масштабом осреднения (порядка 50— 300 мм). При измерении средних значений, _а также низкочастот­ ных флюктуаций этот недостаток не является существенным. Ста­ бильность градуировочной характеристики трансформаторного пер­ вичного измерительного преобразователя электропроводимости' обеспечивается тем, что измерительная полость образована труб­ кой из материала, мало подверженного влиянию температуры,давления и скорости обтекания (например,' кварцевого стекла).

Таким образом, сумма достоинств трансформаторного первичного* измерительного преобразователя электропроводимости, несмотря' на его основной недостаток — сравнительно большой масштаб' осреднения — и связанное с ним ограничение частотного диапа­ зона, обусловливает его широкое применение для различного рода исследований [83].



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 16 |
 



Похожие работы:

«ПРАВИТЕЛЬСТВО МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 28 августа 2007 г. N 393-ПП/15 О ДОЛГОСРОЧНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЕ СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ КАДАСТРА НЕДВИЖИМОСТИ В МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ (2008 - 2012 ГОДЫ) (в ред. постановлений Правительства Мурманской области от 25.03.2008 N 135-ПП, от 12.09.2008 N 431-ПП, от 12.02.2009 N 64-ПП, от 02.10.2009 N 460-ПП, от 26.01.2010 N 25-ПП, от 07.09.2010 N 392-ПП, от 21.12.2010 N 599-ПП, от 10.02.2011 N 46-ПП, от 30.05.2011 N 252-ПП, от 30.09.2011 N 499-ПП) В целях...»

«УЧЕНИЧЕСТВО Дэн Солис 1 2 Содержание Урок.–. Ученики и Писание.......... Урок.–. Ученичество через метафору.... Урок.–. Ученичество и молитва........ Урок.–. Наставляя детей............ Урок.–. Служа больным............ Урок.–. Служа обычным людям...... Урок.–. Иисус и отверженные......... Урок.–. С богатыми и знаменитыми..... Урок.–. Служа власть имущим........ Урок.–. Служа народам............. Урок...»

«ДЕМОНСТРАЦИОННАЯ ВЕРСИЯ Дата выпуска отчета: октябрь 2006 г. Данное исследование подготовлено МА Step by Step исключительно в информационных целях. Информация, представленная в исследовании, получена из открытых источников или собрана с помощью маркетинговых инструментов. МА Step by Step не дает гарантии точности и полноты информации для любых целей. Информация, содержащаяся в исследовании, не должна быть прямо или косвенно истолкована покупателем, как рекомендательная к вложению инвестиций. МА...»

«200 уроков жизни *** 1. Спите меньше. Это поможет вам сделать вашу жизнь более полной и продуктивной. Большинству людей достаточно 6 часов сна для хорошего состояния здоровья. Попробуйте в течение 21 дня вставать на час раньше, и это превратится в привычку. Помните: важно качество сна, а не его количество. И представьте себе, что у вас появится 30 дополнительных часов на то, что действительно важно. 2. Выделите один час утром на самосовершенствование. Медитируйте, представляйте свой день,...»

«В данной главе я частично использовал периодизацию процессов по таблице М. В. Сажина (2002: 37), однако ее пришлось сильно переработать с учетом того, что сказано о последовательности инфляции и горячего Большого взрыва, и коррекции датировок по Д. С. Горбунову и С. А. Рубакову (2012; см. также Рис. 4, который взят из этой книги). В связи с тем, что о времени длительности инфляции и постинфляционного разогрева трудно что-либо сказать, можем условно считать, что время 10–43–10–36 покрывает обе...»

«Комитет по ликвидации дискриминации в отношении женщин Рассмотрение докладов, представленных государствами-участниками в соответствии со статьей 18 Конвенции о ликвидации всех форм дискриминации в отношении женщин Объединенные шестой и седьмой периодические доклады государств-участников Австралия Примечание: Настоящий документ издается без официального редактирования. 09-25856 (R) *0925856* CEDAW/C/AUL/7 Объединенные шестой и седьмой периодические доклады Австралии Организации Объединенных...»

«http://horoshoe.info КАК УПРАВЛЯТЬ СВОЕЙ СЕМЬЁЙ В ЭТОМ НЕУПРАВЛЯЕМОМ МИРЕ. Д-р Энтони Эванс Я выражаю искреннюю благодарность миссис Анни Роберсон, моему референту, за ее помощь и поддержку в написании этой книги. Я также очень признателен миссис Дебби Андерсон за участие в расшифровке стенограммы, а Биллу Чикерингу и Ларри Видену за бесценные советы по подготовке этого проекта. ПРЕДИСЛОВИЕ Как песчаный замок у края воды в час прилива, христианская семья переживает опасные времена То, что...»

«ТРАГЕДИЯ ЛИТВЫ: 1941–1944 годы Сборник архивных документов о преступлениях литовских коллаборационистов в годы Второй мировой войны Москва Издательство Европа 2006 УДК 94 ББК (Т)63.3(0)62 Л51 Серия Евровосток основана в 2005 году в Москве Л51 Трагедия Литвы: 1941–1944 годы. Сборник архивных документов. – М.: Издательство Европа, 2006. – 400 с. – (Евровосток) Впервые публикуемые в сборнике материалы российских архивов наводят ужас даже по прошествии 60 лет. Смерть выглядит благим избавлением на...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.