Система измерения давления в нефтепроводе

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



говля, финансыОкружающая среда, метеорология, сред. безоп. ЭнергетикаСредства информации, телекоммуникацияЗдравоохранение, медицинаСудоходствоОборонная промышленностьОтдых, развлеченияНаучные исследованияКосмосТранспорт (исключая автомобильный) Другие

Таблица 1.6 Внешние воздействия

АкустическиеОтражающая способность, поглощениеАмплитуда волны, фаза, поляризацияДругиеСпектрМеханическиеСкорость волныПоложение (координаты линейные и угловые) ДругиеУскорениеБиологическиеСилаБиомасса (вид, концентрация, состояние) Напряжение, давлениеДругиеДеформацияХимическиеМасса, плотностьЭлементы (идентичность, концентрация, состояние) Движение, моментДругиеСкорость потока, расход массыЭлектрическиеФорма, шероховатость, ориентацияЗаряд, токЖесткость, податливостьПотенциал, напряжениеВязкостьЭлектрическое поле (амплитуда, фаза, поляризация, спектр) Упорядоченность структуры, интеграцияПроводимостьДругиеДиэлектрическая проницаемостьИзлучениеДругиеТипМагнитныеЭнергияМагнитное поле (амплитуда, фаза, поляризация, спектр) ИнтенсивностьМагнитный потокДругиеПроницаемостьТепловыеДругиеТемператураОптическиеПотокАмплитуда волны, фаза, поляризация, спектрТеплоСкорость волныТеплопроводностьКоэффициент отраженияДругиеИзлучающая способность

1.3 Общие понятия о давлении

 

Понятие давления первоначально основывалось на работе Евангелиста Торричелли, который некоторое время был учеником Галилея. Поставив в 1643 году эксперимент с блюдцами, заполненными ртутью, он сделал вывод, что атмосфера оказывает давление на Землю. Другой великий физик Блэйз Паскаль в 1647 году вместе со своим зятем Перье провели еще один опыт: они измеряли высоту ртутного столба у подножия и на вершине горы Puy de Dome. При этом они обнаружили, что давление, действующее на столбик ртути, зависит от высоты подъема. Свой прибор, который они использовали в этом эксперименте, Паскаль назвал барометром. В 1660 году Роберт Бойль сформулировал закон: "Для заданной массы воздуха при известной температуре произведение давления на объем является постоянной величиной". В 1738 году Даниэль Бернулли разработал теорию динамического давления газов, из которой аналитическим способом можно вывести закон Бойля. По сути Бернулли опередил закон Шарля-Гей-Люссака, сформулировав следующее утверждение: "При нагреве газа в постоянном объеме его давление увеличивается".

В общем виде, все материалы можно разделить на твердые тела и жидкие среды. Под термином жидкая среда здесь понимается все, что способно течь. Это могут быть как жидкости, так и газы, поскольку между ними не существует серьезных различий. При изменении давления жидкости превращаются в газы и наоборот. К жидким средам невозможно приложить давление ни в каком другом направлении, кроме перпендикулярного к поверхности. При любом угле кроме 90 жидкость будет просто соскальзывать или стекать. Для жидкой среды в стационарных условиях давление можно выразить через отношение силы F, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности А:

 

. (1.1)

 

Давление имеет механическую природу, и поэтому для его описания можно использовать основные физические величины: массу, длину и время. Хорошо известен факт, что давление сильно меняется вдоль вертикальной оси, тогда как на одинаковой высоте оно постоянно во всех направлениях. При увеличении высоты давление падает, что можно выразить следующим соотношением:

 

, (1.2)

 

где w - удельный вес среды, dh - изменение высоты, a dp - соответствующее ему изменение давления.

Давление жидкой среды в замкнутом объеме не зависит от формы сосуда, поэтому при разработке датчиков давления такие параметры как форма и размеры часто бывают не очень существенными. Если на одну из сторон сосуда с жидкостью или газом действует внешнее давление, оно передается по всему объему без уменьшения его значения.

Кинетическая теория газов утверждает, что давление является мерой полной кинетической энергии молекул:

 

, (1.3)

 

где КЕ - кинетическая энергия, V - объем, С2 - среднее значение квадрата скоростей молекул, с - плотность, N - число молекул в единице объема, R - универсальная газовая постоянная, а T - абсолютная температура.

Избыточное давление - это давление газа, превышающее давление окружающей среды. В противоположном случае - речь идет о вакууме. Давление называется относительным, когда его измеряют относительно давления окружающей среды, и абсолютным - когда оно измеряется по отношению к нулевому давлению. Давление среды может быть стационарным, когда жидкая среда находится в покое, или динамическим, когда оно относится к жидкостям в движении.

 

1.4 Единицы измерения давления

 

В системе СИ единицей измерения давления является паскаль: 1Па=1Н/м2. Это значит, что давление 1 паскаль равно силе, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 квадратный метр. Иногда в качестве технической единицы измерения давления применяется единица, называемая атмосфера, обозначаемая 1 атм. Одна атмосфера это давление, которое оказывает столб воды высотой 1 метр на площадку 1 квадратный сантиметр при температуре +4С и нормальном гравитационном ускорении. Между единицами давления существует следующая взаимосвязь:

 

Па = 1.45 х 10-4 фунт - сила / дюйм2, (1.4)

Па = 9.869 х 10-6 атм, (1.5)

Па = 7.5 х 10-4 см ртутного столба. (1.6)

 

Для грубых оценок можно запомнить еще одно соотношение: 0.1 мм Н2О созд

s