Măsurări mecanice

Pentru a putea defini traductorul este necesară mai întâi definirea următoarelor noţiuni:

Măsurarea este operaţia de comparare directă a două mărimi de aceiaşi natură (numite mărime de intrare şi mărime de ieşire). Mărimea considerată element de comparaţie se numeşte unitate de măsură.

Sistemul automat este un ansamblu de elemente interconectate parcurse de un semnal purtator de informatie.

Aparatul de măsurat este dispozitivul care stabileste dependenţa dintre mărimea de măsurat şi o altă mărime ce poate fi percepută în mod nemijlocit de organele de simţ umane, astfel încât permite determinarea valorii mărimii respective pe baza unei scări de măsurare.

Traductorul este principalul element component al unui sistem automat prin intermediul căruia se efectuează operaţia de măsurare.

Realizand funcţia de măsurare, traductorul are în principiu o structură similară cu cea a unui aparat de măsurat, deosebirea constând în faptul că informaţia furnizată în loc să se adreseze unui operator uman, este transmisă dispozitivului de automatizare.

Fig. 1. Schema structurală a unui traductor

Supravegherea si protectia MN presupune masurarea continua, in timpul functionarii, atit a temperaturii fluidelor de lucru specifice SAA, cit si a gazelor de evacuare si a celor mai puternic solicitate termic piese sau cupluri de piese in frecare ale MN. Astfel, se masoara: temperatura aerului din mediul ambiant (in CM) si aerului de admisie sau de supraalimentare a motorului, temperatura apei de racire (apa dulce, apa de mare), temperatura uleiului de ungere, com-bustibilului, gazelor de evacuare, temperatura lagarelor, cilindrilor etc.

Varietatea mare existenta intre natura fluidelor de lucru specifice SAA, gama diferita de materiale utilizate la piesele sau cuplurile de piese in frecare, precum si diferentele sensibile existente intre nivelurile termice ale acestora (de ex. 10—30°C la apa de mare si 600—800°C la gazele de evacuare) fac ca, atit metodele, cit si traductoarele utilizate pentru masurarea temperaturii, sa fie diferite.

In cazul MX se utilizeaza atit metoda de masurare prin dilatare termica, cit si metoda electrica de masurare a temperaturii.

Metoda de masurare prin dilatare termica. Masurarea temperaturii prin dilatare termica se realizeaza cu ajutorul termometrelor, care functioneaza pe baza variatiei vomului sau dimensiunilor unui corp termometric (metal, lichid, gaz) supus actiunii temperaturii.

Termometrele metalice (se bazeaza pe dilatarea liniara a doua cor-puri metalice cu coeficienti de dilatare diferiti. Deplasarea capatului liber al corpului termometric, sub acfiunea tem¬peraturii, poate fi transformata (pe cale electrica) intr-o marime comoda pentru masurare la distanta comanda sau reglare.

1 2

l-lungimea bimetalului

α1,α2-coeficientide dilatare liniara

S=l*(α1-α2) –sensibilitatea termometrului , in mm/0C

Termometrele cu lichide se bazeaza pe dilatarea in volum a acestora.

Cel mai cunoscut este termometrul de sticla cu tub capilar, la care lichidul termometric se afla, in cea mai mare parte, in rezervorul termometrului In timpul functionarii, rezervorul este pus in contact cu mediul a carui temperatura se masoara; dilatarea lichidului termometric determina deplasarea lui in tubul capilar, care este etalonat pentru indicarea directa a temperaturii. Variatia deplasarii h a coloanei de lichid, in tubul capilar, este data de relatia :

h = 4F((β— 3α) Δr/(πd2),

in care V este volumul rezervorului;

β-coeficientul de dilatare in volum a lichidului;

α—coeficientul de dilatare liniara a materialului rezervorului si capilarului;

d — diametrul capilarului.

Termometrele de sticla cu lichid se executa din sticla de diferite calitati, cu lichide termometrice variate, acoperind astfel un domeniu larg de temperaturi

Precizia de masurare depinde de tipul si calitatea termo¬metrului, precum si de intervalul de temperatura. Aceasta variaza intre ±0,1 si ±5%.

Tabelul 2.2. Limitele de utilizare a lichidelor termometrice

Solidilicare Fierbere Inferioara Superioara

Lichidul Temperaturi caracteristice, °C Limite de utilizare, °C

Mercur 38,87 356,7 -35 300

Toluen -95 110,8 -80 100

Alcool etilic -117 78 -110 70

Pentan -130 36 -120 25

Aliaj de galiu -23 1700 0 1050

Pentru utilizarile navale, termometrele de sticla se protejeaza cu o car¬casa metalica care, totodata, le permite montarea si demontarea usoara in mediul a carui temperatura se masoara.

1-rezervor;

2-tub capilar;

3-scala;

4-carcasa de protectie

Termometrele de sticla cu lichid nu permit masurarea la distanta (sint specifice instalatiilor din CM).

Termometrele manometrice isi bazeaza functionarea pe variatia cu tem¬peratura fie a volumului unui lichid, fie a presiunii unui gaz sau a vaporilor saturati ai unui lichid. Rezervorul care contine lichidul sau gazul (fig. 2.10) este imersat in mediul a carui temperatura se masoara. Printr-un tub capilar, rezervorul este pus in legatura cu un instrument de masurare a presiunii (tub Bourdon, burduf sau membrana), care poate fi gradat direct in unitati de temperatura.