Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
https://wos-scopus.com
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Физика
Размещена 17.12.2014. Последняя правка: 17.12.2014.

Выбор и обоснование принципа построения прибора измерения теплотворной способности природного газа

Янковский Денис Алексеевич

ДонНТУ

студент

Чичикало Нина Ивановна, доктор технических наук, профессор кафедры ЭТ ДонНТУ


Аннотация:
Принцип построения прибора заключается в рассмотрении возможных методов измерения и их применении в приборе для измерения теплотворной способности природного газа.


Abstract:
The principle of construction of the instrument is to consider the possible measurement methods and their application in the device for measuring the calorific value of natural gas.


Ключевые слова:
прибор; газ; принцип построения; теплотворная способность

Keywords:
instrument; gas; the principle of construction; calorific value


УДК 533.1

Принцип построения прибора заключается в рассмотрении возможных методов измерения и их применении в приборе для измерения теплотворной способности природного газа необходимо обосновать и рассчитать необходимые блоки. К этим блокам относится: пирометр для бесконтактного измерения температуры, которая необходима для дальнейшего расчета теплотворной способности, также необходимо выбрать необходимый спектрометр, который будет измерять состав газа также необходимо найти интерфейс для коммутации с ЭВМ и найти программное обеспечение для него. Построение прибора заключается в правильной последовательности блоков прибора и правильный расчет блоков.

Расчетные математические соотношения, необходимые для обоснования предлагаемого принципа, их описание.

Значение теплотворной способности газа определяют по формулам, приведенным в ГОСТ 30319.1-96 и имеют вид:
   (1)
 (2)

Значение Ха (объемная доля азота (N2)) и Ху (объемная доля диоксида углерода (CO2)) определяют по результатам хроматографического анализа.
где ϼst - плотность газа, измеренная одним из известных устройств (например, пикнометром), Hс.в.- высшая теплотворная способность, Hс.y.- низшая теплотворная способность.
И рассчитывается по формуле:
  (3)
где

Значения Rp cTc приведены в разделе 4 ГОСТ 30319.0
Значения коэффициентов сжимаемости K определяют по алгоритму, приведенной в ГОСТ 30319.2-96 (ГОСТ 30319.2-96. Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости) в зависимости от плотности газа при стандартных условиях, абсолютного давления и температуры газа, т .е.

 K = z/zc.       (5)
Динамическую вязкость природного газа вычисляют по формуле, приведенной в ГОСТ 30319.1-96 (ГОСТ 30319.1-96. Газ природный. Методы расчета свойств природного газа, его компонентов и продуктов переработки) и имеет вид:
  (6)
Значение показателя адиабаты k определяют по формуле, приведенной в ГОСТ 30319.1-96 и имеет вид:
  (7).

Структурная и функциональная схемы, описание принципа их работы

ОБ-объектив;
ПИ-приемник излучения;
ТП-термопара типа ТПП;
ФНЧ-фильтр первого порядка;
ДУ-дифференциальный усилитель;
АЦП-аналогово-цифровой преобразователь;
МК-микроконтроллер;
ППА- периферийное последовательный адаптер;
ЭВМ-электронно-вычислительная машина
СП-спектрометр.
Объектив необходим для фокусировки изображения исследуемого тела на приемник излучения в качестве которого является фотодиод, который необходим для преобразования света в электрического сигнала, также одновременно работает термопара, которая необходима для определения излучательной способности объекта.
Сигнал с термопары и приемника излучения поступает на фильтр первого порядка, который необходим для подавления переменной составляющей выпрямленного сигнала для получения однозначных показаний АЦП, далее сигнал поступает на нормирующий преобразователь, который необходим для усиления выходного сигнала из фильтра низких частот до необходимого уровня, следующим шагом нормированная напряжение поступает в аналогово-цифрового преобразователь, который преобразует напряжение в цифровой вид, что необходимо для распознавания и обработки на ЭВМ.
В это время непрерывно работает спектрометр, который получает спектр газа в котором подробно показано его содержание.
После всех пройденных этапов вся информация, за ППА поступает на ЭВМ где в специальном программном обеспечении идет обработка данных, и расчет теплотворной способности природного газа.
 
 Разработка технических и метрологических требований к блокам и узлам прибора

Для того чтобы прибор правильно функционировал необходимо задать технические и метрологические требования:
-граничная частота должна быть
-напряжение на виходии термопары U = 0,02 В
-диференцийний усилитель должен быть выбран согласно выходного напряжения.
-напряжение питания системы 10 В
-диапазон температуры (200-1400) ° С
На рисунке 1.1.1 показана зависимость температуры от напряжения ни выходе термопары.
 
Рисунок 1.1.1 -График зависимости напряжения от температуры

Библиографический список:

1.Паспорт прибора ПП-1
2.Рудаков О.Б. Востров И.А. Спутник хроматографиста. - Воронеж: Водолей, 2004. - 528 с.
3.chromatogramma.ru -Теория и практика хромотографии




Рецензии:

19.12.2014, 12:05 Мордашев Владимир Михайлович
Рецензия: Предложенная принципиальная схема прибора, вероятно, представляет практический интерес. Но несколько замечаний: 1. "Принцип построения" не может заключаться в "рассмотрении". 2. Схема прибора должна иллюстрироваться и графически. Судя по перечислению элементов, такое предусматривалось, но не выполнено. 3. Подозреваю, что русский текст статьи - автоматический перевод с украинского. Статья требует редакционной правки. Публикация преждевременна.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх