загрузка...
загрузка...
На головну

Значення відносної теплопровідності

Дивіться також:
  1. III. Гігієнічні вимоги до житлових приміщень та приміщень громадського призначення, що розташовуються у житлових будинках
  2. N Форма вхідного періодичного сигналу в більшості реальних випадків значення не має.
  3. V. Критерії відносної прийнятності теорій
  4. Абсолютна швидкість рухається точки дорівнює геометричній сумі її переносний і відносній швидкостей.
  5. Аналіз руху автомобіля на повороті при змінних значеннях швидкості і радіуса.
  6. Страви прикорму і терміни їх призначення при природному вигодовуванні
  7. Болконский після втоми і вражень подорожі, прийому і особливо після обіду відчував, що він не розуміє всього значення слів, які він чув.
  8. Залежно від призначення
  9. У Петропавловську-Камчатському пройшли опади історичного значення
  10. РІЧ - окремий предмет матеріальної дійсності, що володіє відносною незалежністю і стійкістю існування
  11. Види лексичного значення.
  12. Види пенсій, умови їх призначення

Таблиця 2.

Таблиця 1.

Фізичні основи методу аналізу газів по теплопровідності.

Газоаналізатор на водень ТП-1123.

Схеми вимірювання концентрацій газів по теплопровідності.

Фізичні основи методу аналізу газів по теплопровідності.

Серед використовуваних в даний час методів вимірювання концентрацій газів в повітрі і технологічних сумішах метод, в основі якого лежить вимірювання концентрації газу по його теплопровідності, набув широкого поширення. Під теплопровідністю розуміють процес передачі кількості тепла в одиницю часу на одиницю відстані. За одиницю теплопровідності l прийнятий:

1 ват \ метрхградус К.

У практиці використовується також:

1 ккал \ метрхгодинахградус С.

Теплопровідність газів практично не залежить від тиску. Зі збільшенням температури теплопровідність газів збільшується, що пов'язано зі збільшенням кількості зіткнень молекул газу між собою. Значення теплопровідності деяких газів представлені в таблиці 1.

Залежність теплопровідності деяких газів (ват \ метрхградус К) від температури (К).

газ 250К 300К 400К 450К
 повітря  22,1  26,2  30,0  33,8
 азот  22,2  25,9  29,3  32,7
 кисень  22,6  26,6  29,8
 Вуглекислий газ  16,6  20,4  24,3
 водень

Теплопровідність газів і парів речовин часто характеризують в відносних від повітря величинах (Таблиця 2.).

деяких газів і парів віднесені до теплопровідності повітря.

Газ, пари речовини  Відносна теплопровідність (по повітрю)
 повітря  1,0
 азот  0,996
 кисень  1,015
 Вуглекислий газ  0,605
 водень  7,15
 Окис вуглецю  0,96
 двоокис азоту  1,978
 окис азоту  0,952
 аміак  0,897
 ацетон  0,776
 гелій  5,9
 метан  1,25
 пари води  0,62

У невеликих діапазонах вимірювання теплопровідність газової суміші l має властивість адитивності і залежить від концентрацій компонентів, що складають дану суміш:

lсмесі = С1l1 + С2l2 + ... + Сnln

де: С1, С2, Сn - Концентрації компонентів газової суміші;

l1, l2, ln - Теплопровідності компонентів.

Зі збільшенням значень теплопровідності компонентів газової суміші, значення загальної теплопровідності суміші має складну залежність і визначається, як правило, досвідченим шляхом.

Теплопровідності газів лежать в широкому діапазоні значень, проте серед газів є такі, чия теплопровідність різко відрізняється від інших. До таких газів відносяться водень і гелій. З цієї причини газоаналізатори на водень, засновані на його аномально високій теплопровідності, отримали виключно широке поширення.

Чутливими елементами в газоаналізаторах, заснованих на принципі теплопровідності, є платинові або платиново-Іридієві нитки діаметром 0,02-0,05 мм виготовлені у вигляді пружинки і закріплені в вимірювальній камері (Малюнок 1).

Рис.1. Конструкція вимірювальної камери.

Досить широко використовуються чутливі елементи, що представляють собою осклованих спіраль, виготовлену з платинового дроту довжиною 2 см, діаметром 0,02 см, з опором 40 Ом. Дані елементи мають дещо більшу інерційність, але зручніше в експлуатації.

Чутливий елемент в газоаналізаторах є одночасно термометром опору і нагрівачем. Тепловіддача від чутливого елемента до стінок камери залежить від теплопровідності газової суміші в камері. При зміні концентрації вимірюваного компонента відбувається зміна тепловіддачі і змінюється температура чутливого елемента, що в свою чергу призводить до зміни електричного опору.

тепловіддача W платинової нитки за рахунок теплопровідності газової суміші виражається рівнянням:

W = A lcм (tн - tст)

де: A- Теплова константа камери;

lcм - Теплопровідність газової суміші;

tн, tст - Температури нитки і стінки камери.

Вихідна напруга U такого чутливого елемента в загальному вигляді виражається співвідношенням:

U = K R2 I2 Uпіт lсм-1

де: K -конструктивний коефіцієнт;

R - електричний опір чутливого елемента в сталому режимі;

I - величина струму, що проходить через чутливий елемент;

Uпіт -напруга живлення;

lсм -теплопровідність газової суміші в сталому режимі.

У газоаналізаторах зазвичай вимірювання концентрації здійснюється методом порівняння теплопровідності досліджуваної і порівняльної газових сумішей. Для цього в конструкції газоаналізатора передбачені дві газові камери: вимірювальна і порівняльна. У вимірювальну газову камеру подається досліджувана газова суміш, а в порівняльну газову камеру стандартний газ. Для забезпечення нормальної роботи газоаналізатора витрати газів через обидві камери повинні бути однаковими.

Існують і широко застосовуються газоаналізатори, в яких досліджувана газова середовище не прокачується через камери, а лише стикається з чутливими елементами. У таких газоаналізаторів чутливі елементи порівняльної камери знаходяться в атмосфері стандартного газу, а камера герметично закрита. Недоліком газоаналізаторів такого типу є їх чутливість до руху повітря. Тому вони повинні розміщуватися в місцях, де відсутній рух повітря і повинні мати на вході в вимірювальну камеру сітку, що забезпечує дифузійний візит газової суміші.

Як детектор в газоаналізаторах отримала виключно широке поширення бруківка схема з'єднання чутливих елементів (Рис.2.).

 
 

Мал. 2. Мостова схема з'єднання чутливих елементів.

Принцип роботи даної схеми полягає в наступному. На схему подається постійна напруга живлення (точки А, Б). У разі рівного розподілу всіх чотирьох термосопротивлений і однаковому тепло відвід з них в порівняльній і вимірювальної камерах, струми, що протікають через резистори R1, R4 и R2, R3, Будуть однаковими. Тому в точках Д і С різниці потенціалів не спостерігається. Якщо в вимірювальну камеру заходить газ з теплопровідністю, що відрізняється від стандартного газу, то величини терморезисторов R1, R3 зміняться, що призведе до разбалансу струмів в плечах мостової схеми і появи напруги між точками С, Д. Величина цієї напруги буде тим більше, чим більше буде відмінність в теплопровідності газів в вимірювальної та порівняльної камерах.

Розрахунок необхідної поверхні нагрівання опалювальних приладів «-- попередня | наступна --» Схеми вимірювання концентрацій газів по теплопровідності.
загрузка...
© om.net.ua