Розроблення лінійних капілярних вимірювальних перетворювачів малих витрат газів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150526Ключові слова:
пакет капілярів, мостова капілярна схема, лінійність функції перетворення, малі витрати газуАнотація
Із виконаного аналізу відомих капілярних витратомірів малих потоків газів випливає перспективність побудови первинних вимірювальних перетворювачів витратомірів з лінійним вихідним сигналом. Завдяки стабільності розмірів прохідних каналів скляних капілярів такі витратоміри можуть мати високі метрологічні характеристики. У зв’язку із тим досліджений капіляр як чутливий елемент первинних перетворювачів витратомірів малих потоків газу.
Досліджено різні схеми капілярних первинних перетворювачів засобів для вимірювання малих витрат газів. Виконані дослідження забезпечують вибір оптимальної схеми первинного вимірювального перетворювача витрати за діапазоном вимірювання, а також кількості і розмірів прохідних каналів капілярів. Так наприклад, витратомір, побудований на основі пакета капілярів має суттєво ширший діапазон вимірювання порівняно з іншими схемами.
Одержані аналітичні залежності, які забезпечують проектування одно капілярних, пакетних і мостових перетворювачів витратомірів. Наведені порівняльні характеристики вказаних первинних вимірювальних перетворювачів. Розроблені алгоритми розрахунку розмірів прохідних каналів капілярів перетворювачів з лінійним вихідним сигналом.
Оцінено вплив температури та барометричного тиску на відхилення статичної характеристики перетворювача. Встановлено, що капілярна мостова схема, на відміну інших, забезпечує часткову компенсацію впливу зовнішніх факторів.
Розроблений і досліджений капілярний витратомір кисню, побудований за мостовою вимірювальною схемою з лінійною функцією перетворення для системи автоматизації процесу виробництва заготовок волоконних світловодів. Верхня межа вимірювання витратоміра є на рівні 54 л/год., а його основна відносна похибка становить 0.8 %Посилання
- The 8th international Gas Analysis Symposium & Exhibition (GAS 2015) (2015). Rotterdam. Available at: http://www.gas2015.org/publicaties/4349
- Słomińska, M., Konieczka, P., Namieśnik, J. (2014). New developments in preparation and use of standard gas mixtures. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 62, 135–143. doi: https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.07.013
- Takami, T., Nishimoto, K., Goto, T., Ogawa, S., Iwata, F., Takakuwa, Y. (2016). Argon gas flow through glass nanopipette. Japanese Journal of Applied Physics, 55 (12), 125202. doi: https://doi.org/10.7567/jjap.55.125202
- Henderson, M. A., Runcie, C. (2017). Gas, tubes and flow. Anaesthesia & Intensive Care Medicine, 18 (4), 180–184. doi: https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2017.01.009
- Brewer, P. J., Goody, B. A., Gillam, T., Brown, R. J. C., Milton, M. J. T. (2010). High-accuracy stable gas flow dilution using an internally calibrated network of critical flow orifices. Measurement Science and Technology, 21 (11), 115902. doi: https://doi.org/10.1088/0957-0233/21/11/115902
- Farzaneh-Gord, M., Parvizi, S., Arabkoohsar, A., Machado, L., Koury, R. N. N. (2015). Potential use of capillary tube thermal mass flow meters to measure residential natural gas consumption. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 22, 540–550. doi: https://doi.org/10.1016/j.jngse.2015.01.009
- West, T Photiou, A. (2018). Measurement of gas volume and gas flow. Anaesthesia & Intensive Care Medicine, 19 (4), 183–188. doi: https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2018.02.004
- Nuszkowski, J., Schwamb, J., Esposito, J. (2016). A novel gas divider using nonlinear laminar flow. Flow Measurement and Instrumentation, 52, 255–260. doi: https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2016.10.016
- Blinov, L. M., Gerasimenko, A. P., Guljaev, Ju. V. (2010). Pat. No. 2433091 RF. Method to manufacture quartz stocks of single-mode fibre waveguides, device for its realisation and stocks manufactured by this method. No. 2010115371/03; declareted: 19.04.2010; published: 10.11.2011, Bul. No. 31. Available at: http://www.freepatent.ru/patents/2433091
- Berg, R. F., Moldover, M. R. (2012). Recommended Viscosities of 11 Dilute Gases at 25 °C. Journal of Physical and Chemical Reference Data, 41 (4), 043104. doi: https://doi.org/10.1063/1.4765368
- Stasiuk, I. (2015). Dynamical Capillary Flowmeters of Small and Micro Flowrates of Gases. Energy Engineering and Control Systems, 1 (2), 117–126. doi: https://doi.org/10.23939/jeecs2015.02.117
- Topolnicki, J., Kudasik, M., Skoczylas, N., Sobczyk, J. (2009). Low cost capillary flow meter. Sensors and Actuators A: Physical, 152 (2), 146–150. doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2009.03.023
- Prysiazhniuk, T. I. (2010). Termokompensovanyi vytratomir z mikroprotsesornym vtorynnym pryladom. Metrolohiya ta prylady, 4, 30–32. Available at: http://ifdcsms.com.ua/index.php?id=33&mhnews_id=380&mhnews_newsid=28942&mhnews_page=2
- Barbe, J., Boineau, F., Macé, T., Otal, P. (2015). Development of a gas micro-flow transfer standard. Flow Measurement and Instrumentation, 44, 43–50. doi: https://doi.org/10.1016/j.flowmeasinst.2014.11.011
- Miyara, A., Alam, M. J., Kariya, K. (2018). Measurement of viscosity of trans-1-chloro-3,3,3-trifluoropropene (R-1233zd(E)) by tandem capillary tubes method. International Journal of Refrigeration, 92, 86–93. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2018.05.021
- GOST 1224-71. Steklo termometricheskoe. Marki (2003). Moscow: Izd-vo standartov, 4.
- Kremlevskiy, P. P. (2002). Raskhodomery i schetchiki kolichestva veshchestv. Kn. 1. Sankt-Peterburg: Politekhnika, 409.
- Dilai, I. V., Tepliukh, Z. M., Vashkurak, Yu. Z. (2014). Basic throttling schemes of gas mixture synthesis systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (70)), 39–45. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26257
- Dilai, I. V., Tepliukh, Z. M., Brylynskyi, R. B. (2014). Research of capillary pressure divider for complex throttle circuits. Technology audit and production reserves, 5 (2 (19)), 9–14. doi: https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.28099
- Dilai, I. V., Tepliukh, Z. M. (2014). Development of throttle selector of significantly different pressures for gas-dynamic tools. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (7 (72)), 28–33. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.31390
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Zenoviy Teplukh, Ihor Dilay, Ivan Stasiuk, Myroslav Tykhan, Ivan-Roman Kubara
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
