Ii задачі для самостійної роботи

Задача 1

Лабораторний скляний термометр наповнений пентаном, показує на шкалі – 35 ⁰С, занурений у середовище до відмітки – 100 ⁰С. Температура виступаючого стовпчика - +20 ⁰С. Коефіцієнт об'ємного розширення пентану в склі j =0, 0012 К^-1. Визначити дійсну температуру середовища.

Задача 2

Таблиці градуювання стандартних термоелектричних термометрів складені при температурі вільних кінців 0 ⁰С. Тому в термо-ЕРС, що розвивається термометрами, необхідно вводити поправку на температуру вільних кінців, якщо ця температура не дорівнює 0 ⁰С. Які принципові основи введення поправки на температуру вільних кінців і який сигнал повинен виробляти пристрій для введення поправки?

Задача 3

Дайте відповідь, чи можливо ртутним скляним термометром виміряти температуру 500 ⁰С, якщо температура кипіння ртуті 356, 6 ⁰С? Яким чином можливо збільшити верхню межу вимірювання ртутних термометрів?

Задача 4

Визначити показання манометричного ртутного термометра, якщо при градуюванні термобалон і прилад, що показує, були на одному рівні, а в реальних умовах прилад, що показує, вище термобалону на 5, 5 м. Шкала термометра 0…500 ⁰С. При зміні температури від 0 до 500 ⁰С тиск ртуті змінюється від 4, 47 до 12, 28 МПа, а густина ртуті дорівнює r_р=1, 36·10⁴ кг/м³.

Задача 5

Визначити зміну показань газового термометра, що викликана підвищенням температури капіляра на 50 ⁰С та вимірювальної пружини приладу на 15 ⁰С . Об'єм порожнини капіляра W_k = 2, 1 cм³, пружини W_п = 1, 6 cм³, а термобалона W_б = 150 см³.

Задача 6

Визначити поправку на показання термоелектричного термометра типу S (платинородiй-платина), якщо термо-ЕРС дорівнює 3, 75 мВ, а температура вільних кінців 32 ⁰С.

Задача 7

Термопара типу S (платинородiй-платина) з’єднана з вимірювальним приладом мідними проводами. Температура робочого кінця 700 ⁰С, вільних кінців 20 ⁰С. Чи зміниться термо-ЕРС, якщо температура місця вмикання мідного дроту до платинородiйового електроду збільшилася до 100 ⁰С, а температура вмикання мідного дроту до платинового електроду залишилася 20 ⁰С.

Задача 8

Температура вимірюється термопарою типу К (нікель-алюмінієва), що за допомогою з’єднуючих дротів, сполучена з мілівольтметром. Температура в місці знаходження установки мілівольтметра 20 ⁰С. Опір мілівольтметру 323 Ом, термопари в робочих умовах 0, 35 Ом, лінії - 5 Ом при 20 ⁰С. Опір з’єднуючих дротів 3, 47 Ом при довжині 150 м (у тому числі 3 м усередині щита). Оцініть відносну зміну показань мілівольтметра, що викликана зміною температури від 20 до 65 ⁰С. b =2, 4·10^-3 K^-1.

Задача 9

Визначити коефіцієнт пірометричного ослаблення скла квазімонохроматичного пірометра, якщо відлік температури по одній і тій самій шкалі дорівнює 1103 ⁰С без поглинаючого скла і 806 ⁰С - із поглинаючим склом.

Задача 10

При вимірюванні температури сталевого зливка квазімонохроматичним пірометром на довжинi хвилі l = 0, 66 + 0, 01 мкм, монохроматичний коефіцієнт теплового випромінювання e_l=0, 65 ± 0, 05. Температура по пірометру 1100 ⁰С. Визначити систематичну похибку, викликану «нечорнотою зливка».

Задача 11

Визначте систематичну похибку вимірювання температури радіаційним методом. Радіаційна температура ⁰С, коефіцієнт теплового випромінювання .

Задача 12

У U-образному манометрі з водяним заповненням діаметри трубок дорівнюють 8 і 8, 4 мм. У трубці діаметром 8 мм стовпчик води піднявся на 204 мм. Підведений тиск рахувався рівним 4 кПа. Оцінити розмір похибки, викликаний нерівністю діаметрів.

Задача 13

Ртутний барометр з латунною шкалою в Санкт-Петербурзі показує кПа при температурі 30 ⁰С. Приведіть показання барометра до нормальних умов. Географічна широта Санкт-Петербургу 60⁰, він розташований на рівні моря.

Задача 14

Чашковий трубчастий манометр, заповнений ртуттю густиною 13600 кг/м³, має мінусову трубку d₁= 6 мм і чашу d₂ = 60 мм. Прискорення сили ваги g = 9, 80665 м/с². Визначити ціну поділки шкали.

Задача 15

Тиск відлічено по шкалі спиртового мікроманометру при робочих умовах: Т = 40 ⁰С і g = 9, 8156 м/с². Відлік по шкалі n = 195, ціна поділки шкали К = 0, 8 кгс/м². Густина спирту r₂₀ = 808 кг/м³, r₅₀ = 790 кг/м³. Градуювання проводилося при Т = 20 ⁰С і g = 9, 80665 м/с². Визначите дійсний тиск.

Задача 16

У сильфонному манометрі різниця тисків урівноважується пружністю сильфона і пружини. Ефективна площа сильфону S_еф = 31, 5 мм², жорсткість пружини К_п = 9, 2·10³ Н/м, жорсткість одного гофру сильфона К_с = 2, 5·10⁴ Н /м, кількість гофрiв Z = 8. Визначте межі виміру манометра. Найбільше укорочення сильфона l = 4, 5 мм.

Задача 17

Визначите похибку манометра з струмовим виходом сигналу 0…5 мА з межею виміру 0…4 МПа, якщо вимірюваний тиск дорівнює 3, 2 МПа при вихідному сигналі I_р = 3, 93 мA.

Задача 18

Манометр для виміру тиску пари встановлено на рівні 6, 5 м нижче точки відбору. Манометр показує Р = 5, 2 МПа. Середнє значення температури конденсату Т = 60 ⁰С. Визначте дійсний тиск.

Задача 19

Рівень води в барабані парогенератора вимірюється водоміром. Тиск у барабані 6, 0 МПа. Вода в барабані знаходиться при температурі насичення. Н = 0, 5 м. Визначити рівень води h у водомірі, якщо температура води у водомірі складає 130 ⁰С.

Задача 20

Для виміру рівня води у відкритому баці застосовують диференційний манометр. Установка градуювалася при 30 ⁰С води в баці та імпульсних трубках. Чи зміниться показання приладу, що вимірює рівень, якщо температура води в баці збільшиться до 70 ⁰С, а в трубках залишилася старою?

Задача 21

Зміну рівня води в барабані котла вимірюють за допомогою двокамерного рівнеміра. Температура в зрівняльній судині дорівнює температурі води в барабані. Чи буде зміна густини води впливати на показання? Тиск у барабані дорівнює 0, 1 МПа.

Задача 22

Визначити витрату димових газів у трубі діаметром 200 мм, якщо густина газів r = 0, 405 кг/м³. Трубку з коефіцієнтом К_т = 0, 98 встановлено на відстані а = 23, 8 мм від стінки труби. Кінематична в’язкість газів V = 93, 6·10^-6 м²/с. Перепад тиску на вимірювальній трубці Dр_т = 50 кгс/м².

Задача 23

Витрата води в трубопроводі діаметром 80 мм вимірюється бронзовою діафрагмою з отвором 58 мм. Температура води 150 ⁰С, тиск води 2 МПа, перепад тиску на діафрагмі Р = 40 кПа. Визначити, як зміниться витрата, якщо температура води знизиться до 20 ⁰С. Діаметр трубопроводу, коефіцієнт витрати і перепад тиску вважати постійними. Температурний коефіцієнт розширення води К_т = 1, 0023.

Задача 24

Вода з витратою Q_m = 100 т/год протікає по трубі діаметром 200 мм. Ступінь стиснення по площі m = 0, 5. Тиск води P = 10 МПа при температурі 200 ⁰С. Визначити перепад тиску на діафрагмі.

Задача 25

Густина азоту у формулі витрати для даних Р та Т визначають по формулі

,

де Т_н = 293 К, Р_н = 1, 0332 кг/см², r_н = 1, 168 кг/м³.

Максимальна абсолютна похибка показання барометра Dр_о = 0, 1 мм.рт.ст. Тиск вимірюється манометром із шкалою (0…1) МПа та класом точності 1, 5. Показання манометра Р = 0, 8 МПа. Температура вимірюється термометром із похибкою DТ = ±2 ⁰С. Поточне значення температури Т = 100 ⁰С, барометричний тиск 101, 3 кПа. Оцініть середню квадратичну похибку визначення густини азоту.

Задача 26

Визначити ріг конусності j трубки ротаметру для води зі шкалою від 10 до 500 л/год. Розрахункова густина води r_у = 998, 2 кг/м³ для шкали Н = 160 мм. Перетин поплавця f = 78, 6 мм², його об’єм 600 мм³, густина матеріалу поплавця r_п = 7870 кг/м³, коефіцієнт витрати ротаметру m = 0, 98.

Задача 27

Визначити значення термо-ЕРС електромагнітного витратоміра з діаметром прохідного отвору d = 0, 1 м при витраті води Q = 200 м³/год. Індукція магнітного поля I = 0, 01 Тл.

Задача 28

Для виміру термо-ЕРС на клемах електромагнітного витратоміра застосували мілівольтметр зі шкалою 0…20 мВ і вхідним опором R = 200 Ом. Термо-ЕРС витратоміра Е = 15 мВ. Опір води між електронами R = 10 Ом. Зневажаючи похибкою мілівольтметра, визначити похибку виміру термо-ЕРС.

Задача 29

У трубопроводі d = 0, 1 м витрата води змінюється від 0 до 300 м³/год. Витрата вимірюється ультразвуковим витратоміром. Відстань між випромінювачем і приймачем l = 300 мм. Швидкість звуку у воді v = 1500 м/с. Визначите час проходження ультразвуку при розташуванні п’єзоелемнтів по потоку і проти потоку.

Задача 30

Електролітичний осередок заповнений розчином із питомою електропровідністю c = 12, 1 Ом/м. Визначити постійну осередку, якщо його опір R_c = 13, 7 Ом.

Задача 31

Мілівольтметр, який має клас точності 1, 0 при 20 ⁰С має опір R_м = 300 Ом, яке складається з опору обмотки рамки R_р = 75 Ом та додаткового манганінового опору R_д = 225 Ом. Температурний коеціфієнт електричного опору мідного дроту К = 0, 00425 ⁰С^-1. Визначте температурний коеціфієнт електричного опору мілівольтметра.

Задача 32

Поправка у свідоцтві, яка відноситься до 300 ⁰С, дорівнює -0, 2 ⁰С, положення нульової точки ⁰С. Положення нульової точки, яке було знову знайдене дорівнює, ⁰С. Знайдіть значення нової поправки в точці 300 ⁰С при новому положенні нульової точки.

Задача 33

Лабораторний ртутний термометр, занурений до відмітки 200 ⁰С, показує 300 ⁰С, причому температура виступаючого стовпчика, яка визначається допоміжним термометром, дорівнює 40 ⁰С. Розрахуйте нове значення температури, яке буде показувати ртутний термометр з урахуванням виправлення на виступаючий стовпчик.