Energy Engineering and Control Systems
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/30424
Browse
5 results
Search Results
Item Theory and Practice of Temperature Measurement by Thermoelectric Transducers(Видавництво Львівської політехніки, 2023-02-28) Фединець, Василь; Васильківський, Ігор; Fedynets, Vasyl; Vasylkivskyi, Ihor; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityТемпература є одним із головних параметрів, що визначають кількісні і якісні показники продукції. Тому важко назвати сферу техніки або галузь промисловості, де не потрібно було би вимірювати температуру твердих, рідких чи газоподібних речовин. Поряд з цим необхідно відмітити, що в кожній конкретній галузі вибір методів і засобів вимірювання температури визначається її специфікою, що пов’язана з різноманітністю технологічних об’єктів, характером протікання процесу, фізико-хімічними властивостями досліджуваного середовища, діапазоном вимірюваних температур, вимогами до необхідної похибки вимірювання, тощо. Тому вибір методу вимірювання для конкретного технологічного об’єкта є складною проблемою, оскільки необхідно враховувати велику кількість факторів, які досить часто можуть бути суперечливими. Так, скляні термометри розширення дають змогу виміряти температуру безпосередньо поблизу технологічних об’єктів. За допомогою манометричних термометрів можна виміряти температуру на деякій відстані від об’єктів дослідження. Необхідно також відмітити, що такі термометри постійно повинні бути з’єднані з первинним перетворювачем з’єднувальним капіляром. На відміну від наведених вище, електричні термометри дають змогу здійснювати дистанційні вимірювання температури на будь-якій віддалі між первинним перетворювачем і вторинним приладом. Із електричних термометрів найбільше поширення в промислових умовах отримали термоелектричні перетворювачі (термопари) і термоперетворювачі опору. Ця робота є оглядовою і містить інформацію про особливості вимірювання температури за допомогою термоелектричних перетворювачів (термопар).Item Thermometric Bridge Circuits for Measuring Thermophysical Properties(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Васильківський, Ігор; Фединець, Василь; Юсик, Ярослав; Vasylkivskyi, Ihor; Fedynets, Vasyl; Yusyk, Yaroslav; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityУ цій статті наиведено конструкції ряду приладів для вимірювання теплопровідності твердих матеріалів розроблені на основі нових методологічних підходів, запропонованих авторами статті, що дозволяють проводити вимірювання в широкому діапазоні значень теплопровідності з вищою точністю. В основі запропонованих підходів використано принцип інваріантності – забезпечення компенсації впливу різних неінформативних параметрів на результат вимірювання. Для розрахунку розроблених мостових теплових вимірювальних схем (зрівноважених, незрівноважених та неповного зрівноваження) застосовано теорію теплових кіл, яка ґрунтується на аналогії процесів переносу тепла й електрики. Побудова приладів для вимірювання теплопровідності на основі мостових теплових вимірювальних схем дає змогу значно підвищити точність вимірювання теплофізичних характеристик матеріалів за рахунок зменшення похибок від впливу неінформативних параметрів на результат вимірювань. Це, своєю чергою, дало змогу розширити діапазон вимірювання значень теплопровідності, підвищити надійність і зменшити собівартість приладів унаслідок спрощення вимірювальної схеми.Item Characteristic curves of iridium-rhodium sensing elements in high-temperature transducer applications(Видавництво Львівської політехніки, 2021-06-01) Фединець, Василь; Юсик, Ярослав; Васильківський, Ігор; Fedynets, Vasyl; Yusyk, Yaroslav; Vasylkivskyi, Ihor; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityДля підвищення потужності і коефіцієнта корисної дії газових турбін і двигунів внутрішнього згоряння при забезпеченні їх високої надійності необхідно вимірювати температуру газів та її розподіл у камерах згоряння. Значення цих температур можуть перевищувати 1800 °С в окислювальному середовищі. Тому при створенні конструкцій термоперетворювачів для вимірювання в таких складних умовах особливу увагу необхідно звернути на вибір термометричних матеріалів. Вимоги необхідної точності і температурного діапазону вище 1800 °С в окислювальному середовищі задовільняє тільки термоперетворювач із термоелектродами на основі іридію та іридійродієвих стопів. Статична характеристика перетворення таких чутливих елементів є індивідуальною, і кожен термоперетворювач підлягає градуюванню. Розглянуто методику визначення індивідуальної статичної характеристики перетворення іридійродієвих чутливих елементів високотемпературних термоперетворювачів. Описано підготовчі роботи, які необхідно виконати до проведення градуювання та основні етапи визначення статичної характеристики. Наведено загальний вигляд експериментальної устави для градуювання чутливих елементів. За результатами градуювання запропоновано форму апроксимаційного полінома індивідуальної статичної характеристики.Item Methodology for Determining the Response Time of Thermo Transducers for Measuring the Temperature of Gas Flows(Lviv Politechnic Publishing House, 2019-02-26) Фединець, Василь; Fedynets, Vasyl; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityТемпература газових потоків є важливим параметром технологічного процесу, визначає кількісні і якісні показники вихідного продукту, наявність браку, стан технологічного обладнання, а також безпеку функціонування процесу. Тому вимірювання її необхідно проводити неперервно, з високою точністю, невеликою інерційністю і високою надійністю, оскільки інформативний сигнал про значення температури використовується в інформаційно-вимірювальних системах та автоматичних системах контролю та регулювання. При вимірюванні змінної в часі температури газового потоку термоперетворювач (ТП) не встигає стежити за зміною температури, оскільки для зміни температури його чутливого елемента потрібен деякий час. Спотворення показів ТП через нестаціонарності теплових процесів і в самому ТП, і між ним і навколишнім середовищем обумовлені його інерційними властивостями (термічною реакцією). Завдяки цим властивостям виникає додаткова різниця між температурою чутливого елемента і температурою газового потоку, яка визначає динамічну похибку вимірювання температури потоку. В статті запропоновано методику визначення інерційних властивостей ТП для різних швидкостей газового потоку за виміряним значенням при одній базовій швидкості потоку.Item Optimization of gas dynamical subsystem of transducers for measurement of gas flow temperature(Publishing House of Lviv Polytechnic National University, 2016) Fedynets, Vasyl; Vasylkivskyi, Ihor; Yusyk, Yaroslav; Lviv Polytechnic National UniversityThe main types of errors which occur while measuring the temperature of gas flows, including flows of fuels, are determined by the conditions of thermal balance at the interaction of the sensor of the temperature transducer (TT) with the gas flow via convection, radiation and conduction. The limited TT capacity to track flow temperature variation should also be taken into consideration. For high gas flow speeds (over 50 m/s), another type of error (the so-called speed error) arises from the transformation of part of kinetic energy of the flow into thermal energy. A comprehensive analytical study of the combined influence of all the major factors on the total error of gas flow temperature measurement with a particular TT is actually impracticable, since some relationships describing the character of influence of this or that factor can be obtained only by experiment. Therefore, in practice, each error type is analysed separately, assuming that no other types of error occur, and the total error of measurement is regarded as superposition of separate error types. For convenience of analysis, TT is represented as a combination of separate units, each with its own components of the error. TT for gas flow temperature measurements appears as three units, such as gas dynamic, thermal and electrical, connected in series. The gas dynamic subsystem transforms the thermodynamic temperature T(τ) of the gas flow at the TT input into the deceleration temperature ТПТ(τ) at the temperature sensor input and is characterized by the speed error. The defining characteristic of the gas dynamic subsystem is the TT recovery factor, which is why the paper discusses the methods and means of ensuring the constancy of the recovery factor. Основні види похибок, які виникають під час вимірювання температури газових потоків (зокрема і потоків енергоносіїв), визначаються умовами теплового балансу в разі взаємодії чутливого елемента перетворювача температури (ПТ) з газовим потоком через конвекцію, випромінювання та теплопровідність. Необхідно враховувати також обмежені можливості ПТ без запізнення стежити за змінами температури потоку. За великих швидкостей газового потоку (більше ніж 50 м/с наявна також похибка, зумовлена перетворенням частини кінетичної енергії потоку на теплову (так звана “швидкісна” складова похибки). Повне аналітичне дослідження сумісного впливу всіх основних чинників на загальну похибку вимірювання температури газового потоку конкретним ПТ практично неможливе, оскільки деякі залежності, що описують вплив того чи іншого чинника, можна визначити тільки експериментально. Тому на практиці аналізують кожний вид похибки окремо з припущенням, що решта її видів відсутні, а загальну похибку вимірювання розглядають як суперпозицію окремих видів похибок. Для зручності проведення аналізу ПТ подано у вигляді окремих елементарних ланок зі своїми складовими похибки. ПТ для вимірювання температури газових потоків подано у вигляді трьох послідовно з’єднаних ланок: газодинамічної, теплової та електричної. Газодинамічна підсистема перетворює термодинамічну температуру Т(τ) газового потоку на вході ПТ в температуру гальмування ТПТ(τ) на вході в термочутливий елемент і характеризується “швидкісною” складовою похибки. Визначальною характеристикою газодинамічної підсистеми є коефіцієнт відновлення ПТ. Тому в статті розглянуто способи та засоби для забезпечення постійності коефіцієнта відновлення.