Измерения количества

Эффективность активного динамического гашения ограничивается инерционностью системы управления. Для снижения массы присоединяемых к объекту частей корпус / исполнительного устройства (рис. 10.27) активного гасителя устанавливают иногда на неподвижном основании и передают силовое воздействие на какие-либо точки упругого объекта 2 по результатам измерения колебаний других точек (например, ,'•?), вибрации которых следует погасить.

С одной стороны, явление резонанса резко выражено только в случае малого затухания резонатора; с другой, чем меньше затухание резонатора, тем дольше нужно ждать, чтобы резонанс установился. Поэтому явления резонанса отчетливо наблюдаются только в том случае, когда за время установления резонанса внешнее воздействие не успевает прекратиться или вообще измениться. Явление резонанса позволяет обнаруживать очень слабые колебательные воздействия, т. е. дает очень чувствительный способ обнаружения и измерения колебаний; но для этого измеряемое воздействие должно длиться достаточно долго. Увеличение чувствительности измерительного прибора (которым служит резонатор) требует увеличения длительности наблюдения, а значит, накладывает ограничения на скорость изменения измеряемых величин.

Эффективность активного динамического гашения ограничивается инерционностью системы управления. Для снижения массы присоединяемых к объекту частей корпус / исполнительного устройства (рис. 10.27) активного гасителя устанавливают иногда на неподвижном основании и передают силовое воздействие на какие-либо точки упругого объекта 2 по результатам измерения колебаний других точек (например, 3), вибрации которых следует погасить.

Принцип работы. Чувствительным элементом приборов для измерения колебаний и вибраций обычно является подвижная достаточно большая масса 2 (рис. 3.117), связанная с корпусом прибора / упругим элементом 3 малой жесткости. Корпус прибора устанавливают на исследуемый объект. При колебании объекта корпус прибора будет совершать вынужденные колебания с теми же параметрами, что и исследуемый объект. В то же время, благодаря упругой подвеске, большая масса 2 будет практически неподвижна. Поэтому, если с ней связать указатель отсчетного устройства 4, а на корпусе прибора нанести шкалу, при колебании объекта отсчетное устройство будет показывать амплитуду колебаний. Если амплитуда измеряемых колебаний невелика и отсчет затруднен, то между чувствительным элементом и измерительным устройством вводят преобразователь и усилитель.

На точность измерения колебаний рассматриваемого прибора будут влиять собственные колебания массы чувствительного элемента 2. Для повышения точности измерения в конструкцию прибора вводят успокоитель 5.

Рис. 3.117. Принципиальная схема прибора для измерения колебаний. .

кающих при гидравлических ударах в трубопроводах, решения А. Н. Крыловым (1863—1945) задач о действии силовых импульсов на упругие системы и их колебаниях, разработка С. П. Тимошенко и Н. Г. Бубновым (1872— 1919) вопросов прикладной теории упругости и строительной механики тонкостенных конструкций и т. д. Для детального исследования деформирования машиностроительных материалов в 1896 г. в Петербургском политехническом институте А. Г. Гагарин (1855—1920) сконструировал и построил пятитонный пресс — единственную в мировой лабораторной технике того времени машину для механических испытаний материалов. Тогда же акад. Б. Б. Голицын предложил уникальные приборы для измерения колебаний, а проф. В. Л. Кирпичев (1845—1913) и М. В. Воропаев в Киевском политехническом институте впервые в нашей стране приступили к разработке вопросов усталости конструкционных металлов. Но наша страна не располагала в то время сколько-нибудь достаточной экспериментальной базой для проведения исследовательских работ в объеме, необходимом для быстрого развития промышленности.

Преимущество описанного способа состоит в том, что разделение операций на динамическую балансировку ротора при малых оборотах и дополнительное уравновешивание при высоких скоростях обеспечивает упрощение процесса измерения колебаний и обработки измеренных величин. При этом не требуется применения специального уравновешивающего оборудования.

Для измерения колебаний фундамента и пола помещения, в котором размещают испытательную технику, наиболее широко применяют индукционные и пьезоэлектрические вибропреобразователи.

Для измерения колебаний применяются вибрографы, торсиографы и частотомеры.

При проведении эксперимента скорость вращения ротора в околокритической зоне изменялась ступенчато с постоянным шагом Дсо/со ^ 1 %. В качестве датчиков для измерения колебаний ротора служили тензодатчики, наклеенные на поверхность вала в трех сечениях. Два сечения расположены около дисков и одно в середине вала. Тензодатчики наклеивались параллельно оси вала (места наклейки определялись пересечением двух диаметров). Такая схема размещения тензодатчиков на валу дает возможность определить как форму колебаний ротора, так и фазовый угол.

Объемный метод. В случаях, когда коррозионный процесс протекает с водородной деполяризацией, представляется возможным определить скорость коррозии по количеству выделившегося водорода вместо измерения количества металла, перешедшего в раствор. Принцип метода основан на том, что количество растворенного металла эквивалентно количеству выделившегося водорода.

Единица измерения количества движения в Международной системе единиц (СИ)

Должны быть исключены, как это еще часто встречается, использование величины — вес — для измерения количества вещества в теле, которое (количество) следует измерять массой тела, и измерение удельного веса тела единицей кг/м3, не входящей для измерения этой величины ни в один из перечисленных ГОСТ.

ГОСТ 7664-61 устанавливает три изучаемые в курсах физики системы механических единиц измерения, различающиеся основными единицами: МКС с единицами м, кг, сек; МКГСС с единицами м, кгс (кГ), сек и СГС с единицами см, г, сек. Первая из них вошла как часть в СИ и рекомендуется как предпочтительная. Эта система последовательно используется в настоящей книге. В связи с этим необходимо обратить внимание на измерение количества вещества, часто встречающееся в расчетах. Как известно из курса физики, количество вещества в теле измеряется его массой . (в состоянии покоя) и при пользовании системой МКС выражается в кг. Прибором для определения массы тела служат рычажные весы, исключающие влияние географической широты и высоты места взвешивания, что и соответствует понятию массы. Отсюда такие величины, как количество пара в котле, металла в каком-либо агрегате, производительность котла, вентилятора, расход топлива, пара — все эти величины измеряются массой тел, участвующих в изучаемом явлении, и выражаются в кг. Другое понятие «вес», которым широко и неточно пользуются в технических расчетах для измерения количества вещества, здесь будет применяться только для определения силы, действующей на опору (площадку); в силу этого понятие «.вес» лучше заменить более правильным — «сила тяжести»; в системе МКС последняя, как известно, измеряется в ньютонах и вычисляется как произведение массы на ускорение силы тяжести в данном месте (второй закон Ньютона) или определяется при помощи пружинных весов, что менее точно. Единица силы системы МКГСС — кгс (кГ)1 здесь будет использоваться только в допускаемых ГОСТ внесистемных единицах.

Это свойство идеальных газов позволяет использовать 1 кмоль как особую единицу измерения количества газа, его массы. Благодаря этому можно ряд величин относить не к 1 кг, как делалось до сих пор, а к 1 кмолю, например: м3/кмоль, дж/кмоль и т. д.

где Qo — количество выработанного холода, кВт-ч или ГДж; WK — расход электроэнергии на привод компрессоров, кВт-ч; а — размерный коэффициент, значение которого зависит от единиц измерения количества холода, при Qo в киловатт-часах а=1; при Qo в гигаджоулях я=278 кВт-ч/ГДж.

д) расходомеры для измерения количества питательной воды, подаваемой в котел, и количества производимого в нем пара.

РИС. 110. Схема измерения количества жидкости:

Количество жидкости можно измерить с помощью мерников (рис. 110, а) или объемных счетчиков (рис. ПО, б). Для измерения количества газа применяют ротационные счетчики типа PC, принципиально похожие на объемный счетчик (см. рис. 110, б). Счетчики скоростного типа основаны на действии струи жидкости, протекающей по трубопроводу, на крыльчатую вертушку. Частота вращения шестерен, лопастей или вертушки пропорциональна расходу жидкости.

При определении токоотдачи магниевых сплавов прямое измерение потери массы невозможно. Этот показатель определяется косвенно путем объемного (волюметрического) измерения количества выделившегося водорода [17, 24]. Выражение для баланса масс, согласно уравнениям (7.1) и (7.5, а и б) в случае бескислородных сред имеет вид

Рис. 21.4. Прибор для определения потерь массы протектора путем измерения количества образующегося водорода