Eksperyment pomiary zgazowarki oraz komory spalania

Transkrypt

1 Eksperyment pomiary zgazowarki oraz komory spalania Damian Romaszewski Michał Gatkowski

2 Czym będziemy mierzyd? Pirometr- Pirometry tworzą grupę bezstykowych mierników temperatury, które wykorzystują zjawisko promieniowania cieplnego z powierzchni nagrzanego ciała. Pomiar odbywa się bez zakłócenia pola temperatury promieniującego ciała, ponieważ przyrząd pomiarowy umieszczony jest w pewnej odległości od promieniującego ciała. Promieniowanie cieplne jest przenoszone przez falę elektromagnetyczną o długości z zakresu mm, przy czym zakres długości fali wykorzystany w pirometrii zawiera się w granicach mm i obejmuje promieniowanie widzialne i infraczerwone. Termopary - czujnik temperatury wykorzystujący zjawisko Seebecka. Składa się z połączenia dwóch różnych metali. Termopary odznaczają się dużą dokładnością i elastycznością konstrukcji, co pozwala na ich zastosowanie w różnych warunkach. Wadą jest mechaniczna nietrwałośd złącza pomiarowego i możliwośd przepływu prądu poza obwodem termopary, gdy złącze nie jest izolowane. Izolacja złącza eliminuje ten efekt, ale wydłuża czas reakcji termopary na zmianę temperatury. Kamera termowizyjna - to bardzo złożone pod względem konstrukcyjnym urządzenia, służące do wykonywania pomiarów termowizyjnych obiektów. Aby dane ciało posiadało możliwośd emitowania promieniowania cieplnego (podczerwonego) musi posiadad temperaturę własną wyższą od temperatury zera bezwzględnego. Natężenie tego promieniowania jest wprostproporcjonalne do temperatury obiektu emitującego fale.

3 Pomiary pirometrem Za pomocą pirometru można przeprowadzid pomiary powierzchni zewnętrznej zgazowarki i komory spalania. Niestety nie wiadomo co dokładnie mierzy pirometr skierowany w płomieo palnika (czy jest do temperatura płomienia, średnia temperatura części stałych znajdujących się w płomieniu, czy może temperatura ścianki za płomieniem). Można jednak przeprowadzid pomiar za pomocą dwóch metod w tym samym miejscu i czasie (skierowad pirometr na koocówkę termopary).

4 Pirometr Trotec TP9

5 Pomiary termoparami Natomiast termopary doskonale nadają się do zmierzenia temperatury wewnątrz zgazowarki. Grupa I: w zakresie temperatur od -200 o C do o C, w tych termoelementach nie ma metali szlachetnych. W skład tej grupy wchodzą termoelementy: Typ K - NiCr-Ni Stosowany w zakresie temperatur od -200 do o C. Zależnośd SEM od temperatury dla tego termoelementu jest prawie liniowa, a jego czułośd wynosi 41µV/ o C. Typ J oraz L - Fe-CuNi Ma on mniejsze znaczenie w przemyśle ze względu na ograniczony zakres mierzonych temperatur (od -40 o C do +750 o C). Ich czułośd wynosi 55µV/ o C. Typ E - NiCr-CuNi Ze względu na wysoką czułośd (68µV/ o C), ten typ termoelementu stosowany jest przede wszystkim w zakresie niskich temperatur kriogenicznych od -200 do +900 o C. Jest to materiał niemagnetyczny, co może byd cenną zaletą w niektórych zastosowaniach specjalnych. Typ N - NiCrSi-NiSi Ten termoelement ma bardzo dobrą stabilnośd termiczną, porównywalną z termoparami platynowymi. Wykazuje także znakomitą odpornośd na utlenianie aż do wysokich temperatur. Jest idealnym narzędziem do dokładnych pomiarów temperatury w powietrzu do o C. Czułośd wynosi 39µV/ o C. Typ T - Cu-CuNi Jest to najrzadziej używany typ termoelementu. Jego zakres pomiarowy wynosi od -200 o C do +350 o C a czułośd 30µV/ o C.

6 Pomiary termoparami Grupa II: termoelementy w zakresie od 0 o C do o C (platynowo-rodowe). W skład tej grupy wchodzą termoelementy: Typ S - PtRh10-Pt Są one używane zazwyczaj w atmosferze silnie utleniającej w zakresie wysokich temperatur do o C. Czułośd około 10µV/ o C. Typ R - PtRh13-Pt Podobnie jak termoelement S używane w atmosferze silnie utleniającej ale posiadają większą czułośd - około 14µV/ o C. Typ B - PtRh30-PtRh6 Umożliwiają pomiar temperatury do o C. Bardzo stabilny termoelement, ale mało czuły zwłaszcza w zakresie niższych temperatur. Grupa III: termoelementy w zakresie od 0 o C do o C (wolframowo-renowe). Typ C - Wolfram-Ren / 5% Wolfram Typ D - Wolfram- Ren / 25% Wolfram Te termoelementy są używane do pomiaru bardzo wysokich temperatur do o C, w atmosferze redukującej, obojętnej lub w próżni.

7 Dobór termopary dla pomiarów zgazowarki

8 Termopara wielopunktowa

9 Termopara wielopunktowa wyprowadzenie czujnika

10

11

12 Pomiar temperatury w komorze spalania Typ S - PtRh10-Pt Typ R - PtRh13-Pt Typ B - PtRh30-PtRh6 Typ C - Wolfram-Ren / 5% Wolfram Typ D - Wolfram- Ren / 25% Wolfram

13

14 Pomiary kamerą termowizyjną

15 Pomiary kamerą termowizyjną

16

17

18

19