PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS



Samankaltaiset tiedostot
PYP I / TEEMA 8 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS

LÄMPÖTILAN MITTAUS VASTUSANTUREILLA

15. Sulan metallin lämpötilan mittaus

Muita tyyppejä. Bender Rengas Fokusoitu Pino (Stack) Mittaustekniikka

MITTAUSTEKNIIKAN LABORATORIOTYÖOHJE TYÖ 4. LÄMPÖTILA ja PAINELÄHETTIMEN KALIBROINTI FLUKE 702 PROSESSIKALIBRAATTORILLA

Mitä on huomioitava kaasupäästöjen virtausmittauksissa

LÄMPÖTILA-ANTURIT INSTRUMENTIT 6 TUOTEHINNASTO

TDC-CD TDC-ANTURI RMS-CD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-CD_Fin.doc / BL 1(5)

Koesuunnitelma. Tuntemattoman kappaleen materiaalin määritys. Kon c3004 Kone ja rakennustekniikan laboratoriotyöt. Janne Mattila.

TDC-SD TDC-ANTURI RMS-SD MITTAUSJÄRJESTELMÄLLE KÄSIKIRJA. TDC-SD_Fin.doc / BL 1(5)

Sähköstatiikan laskuissa useat kaavat yksinkertaistuvat hieman, jos vakio C kirjoitetaan muotoon

Normaalisti valmistamme vastuksia oheisen taulukon mukaisista laadukkaista raaka-aineista. Erikoistilauksesta on saatavana myös muita raaka-aineita.

DirAir Oy:n tuloilmaikkunaventtiilien mittaukset

IR-lämpömittarityypit

Termoelementtejä valmistetaan eri vakiotyyppejä. Valintaan vaikuttaa mittauskohde, lämpötila-alue, sijoitus, mittatarkkuus jne.

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

-Motorracing Electronics. MAP KÄYTTÖOHJE Tuotenumero 1004, 1005 ja MAP Käyttöohje v1.0 11/2011 1/7

Nokeval. Käyttöohje. Monipistenäyttö 532R. No

Teollisuusmittaukset. Johdanto

- Kahden suoran johtimen välinen magneettinen vuorovaikutus I 1 I 2 I 1 I 2. F= l (Ampèren laki, MAOL s. 124(119) Ampeerin määritelmä (MAOL s.

Ilmanvirtauksen mittarit

7. Resistanssi ja Ohmin laki

Kone- ja rakentamistekniikan laboratoriotyöt KON-C3004. Koesuunnitelma: Paineen mittaus venymäliuskojen avulla. Ryhmä C

Fysiikka 7. Sähkömagnetismi

Säätötekniikan perusteet. Merja Mäkelä KyAMK

Hiukkaspäästöjen mittaus

IR-lämpömittarityypit

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

Esite. Paineen, ilmannopeuden ja ilmamäärän mittaus. Vaihdettavat moduulit. Suuri graafinen näyttö LIITÄNNÄT

Oxix L I U E N N E E N H A P E N M I T T A R I BROCHURE FI 5.40 OXIX BROCHURE 1308

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

SÄHKÖSTATIIKKA JA MAGNETISMI. NTIETS12 Tasasähköpiirit Jussi Hurri syksy 2013

Annostuspumppusarja G TM M

Mittaustekniikka (3 op)

Aurinkolämpö. Tässä on tarkoitus kertoa aurinkolämmön asentamisesta ja aurinkolämmön talteen ottamiseen tarvittavista osista ja niiden toiminnasta.

Termoelementit ja Pt100-anturit Varastomallit

Paineanturi nesteitä ja kaasuja varten

Magneettinen energia

testo 510 Käyttöohje

Käyttöohje Firmware V1.0-V1.2 HTB230. Anturirasialähetin

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I, kevät Luento 2, : Ilmakehän vaikutus havaintoihin Luennoitsija: Jyri Näränen

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Havaitsevan tähtitieteen pk I, 2012

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

Käyttöohje. Tiiveystesteri

2. Sähköisiä perusmittauksia. Yleismittari.

PTU Kosteus-, lämpötila- ja painemittaukset

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Induktanssi ja magneettipiirit Sähkötekniikka/MV

SMG-1100: PIIRIANALYYSI I

DI Oulun Yliopisto Prosessitekniikka Lehtori Kokkolan Teknillinen oppilaitos Saudi Iron and Steel Co Saudi-Arabia

Tuulen nopeuden mittaaminen

Demo 5, maanantaina RATKAISUT

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

NESTEEN TIHEYDEN MITTAUS

Kondensaattori ja vastus piirissä (RC-piiri)

SMG-2100: SÄHKÖTEKNIIKKA

Kuva 1. Virtauksen nopeus muuttuu poikkileikkauksen muuttuessa

testo 831 Käyttöohje

Ongelmia mittauksissa Ulkoiset häiriöt

DistanceMaster One. Laser 650 nm SPEED SHUTTER

Kuva 1. Ohmin lain kytkentäkaavio. DC; 0 6 V.

2. Pystyasennossa olevaa jousta kuormitettiin erimassaisilla kappaleilla (kuva), jolloin saatiin taulukon mukaiset tulokset.

Kuva 1: Vaihtovirtapiiri, jossa on sarjaan kytkettynä resistanssi, kapasitanssi ja induktanssi

Anturit ja mittausmenetelmät, turbopruju

Testo 106 suojakotelolla Nopea mittari omavalvontaan.

Käyttöohje. Yleiset ohjeet Turvallisuusohjeet Laitteen käyttötarkoitus Tuotekuvaus...5

SwemaMan 7 Käyttöohje

FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

Eristysvastuksen mittaus

johtokyky- ja redox-anturit s.11 bufferiliuokset s.12

Nimi: Muiden ryhmäläisten nimet:

Mittaustuloksen esittäminen Virhetarkastelua. Mittalaitetekniikka NYMTES 13 Jussi Hurri syksy 2014

521124S Anturit ja mittausmenetelmät (5 op/3 ov) Koe

Datalehti. Nivocap Kapasitiivinen pinnankorkeuden mittalaite. CHR-200 CAF-110 CTR-300 CFR-100 CTK-200

Kosteusmittausten haasteet

Jäähdytysturva Oy Koivukummuntie Vantaa puh (0) info@jaahdytysturva.fi

Supply jännite: Ei kuormaa Tuuletin Vastus Molemmat DC AC Taajuus/taajuudet

Pehmeä magneettiset materiaalit

Mallit: P300 ja DualTemp s.2 Puikko- ja kylmiömittarit s.3 ScanTemp 430 s.4 ProScan 520 s.5 Elintarvikeloggerit s.6 ph 5 ja 7

Verkkodatalehti. FLOWSIC150 Carflow TILAVUUSVIRTAUKSEN MITTALAITTEET

Havaitsevan tähtitieteen peruskurssi I. Ilmakehän vaikutus havaintoihin. Jyri Lehtinen. kevät Helsingin yliopisto, Fysiikan laitos

Esim: Mikä on tarvittava sylinterin halkaisija, jolla voidaan kannattaa 10 KN kuorma (F), kun käytettävissä on 100 bar paine (p).

Luvun 12 laskuesimerkit

RATKAISUT: 21. Induktio

VASTUSMITTAUKSIA. 1 Työn tavoitteet

Virrankuljettajat liikkuvat magneettikentässä ja sähkökentässä suoraan, kun F = F eli qv B = qe. Nyt levyn reunojen välinen jännite

Via Circonvallazione, Valduggia (VC), Italia Puh: Faksi: Kuva 9525.

energiatehottomista komponenteista tai turhasta käyntiajasta

Lämpöä tuulivoimasta ja auringosta. Kodin vihreä energia Oy

Kurssin toteutus ja ryhmiinjako Ma 2.9. klo PR104 Aki Sorsa (SÄÄ) Pe klo 8-10 (oma huone) Ke Tehtävien palautus

Liite F: laskuesimerkkejä

Anturit. Mittaustekniikan perusteet / luento 10. Lämpö: termopari. Antureita tällä luennolla. Antureita

Elastisuus: Siirtymä

PAINEMITTAUKSET. 0,0005 Pa MPa. Mittaustekniikan lisensiaattikurssi Mittatekniikan keskus Sari Semenoja, p

9555P Vaihtuva-aukkoinen valurautainen kaksoissäätöventtiili

Irtoaineiden kosteusmittaus LB 350

KAS/3W Kapasitiivinen pinnankorkeusanturi Käyttö- ja asennusohje

Transkriptio:

1 PYP I / TEEMA 4 MITTAUKSET JA MITATTAVUUS Aki Sorsa 2 SISÄLTÖ YLEISTÄ Mitattavuus ja mittaus käsitteinä Mittauksen vaiheet Mittaustarkkuudesta SUUREIDEN MITTAUSMENETELMIÄ Mittalaitteen osat Lämpötilan mittaus Virtausnopeuden mittaus Paineen mittaus Pinnankorkeuden mittaus Optiset mittausmenetelmät 1

3 MITATTAVUUS Jotta suure voidaan mitata, sen täytyy olla mitattavissa. Miten suureen arvo voidaan määrittää? Miten muutos suureessa voidaan havaita? 4 MITTAUS Mittaaminen tarkoittaa jonkin suureen määrän, suuruuden tai paljouden määrittämistä. pituus, paino, väri lämpötila, paine, ph, pinnankorkeus, virtausnopeus Mittauksen laadukkaaseen suorittamiseen kuuluu suunnittelu (mittauksen määrittäminen ja mittarin valinta) ja mittaaminen. 2

5 MITTAUKSEN SUUNNITTELU Mittauksen määrittäminen Mitä mitataan? Miksi mitataan? Mistä mitataan? Miten mittaustietoa voidaan hyödyntää? Mittausmenetelmän ja mittalaitteen valinta. Sopivan mittarin (menetelmä ja laite) valinta Mittarin on mitattava sitä asiaa, mitä sillä halutaan mitata. Sopiiko mittari tavoitteisiin? Mittauskohteen asettamat vaatimukset PARI SANAA MITTAUSTARKKUUDESTA JA MITTALAITTEEN SUORITUSKYVYSTÄ 6 3

7 LÄHTEITÄ MIKES: Metrologiasta lyhyesti. http://www.mikes.fi/documents /upload/metrologiasta_lyhyesti_nettiin.pdf MIKES: Laadukkaan mittaamisen perusteet. http://www.mikes.fi /documents/upload/laadukkaan_mittaamisen_perusteet_www_fi nal.pdf TEOLLISUUDESSA YLEISESTI MITATTAVIA SUUREITA 8 Lämpötila Pinnankorkeus Virtausnopeus Paine Aineominaisuudet: tiheys, kosteus, ph, johtokyky, sakeus 4

9 MITTALAITTEENOSAT Tuntoelin / anturi tuottaa mitattavaan suureeseen verrannollisen signaalin Signaalin käsittely muuttaa anturilta tulevan signaalin sopivaan muotoon Näyttö tai osoitinkoje mittauksen tulos kerrotaan käyttäjälle Mittausarvo Signaali Signaali ANTURI SIGNAALIN KÄSITTELY NÄYTTÖ 10 LÄMPÖTILAN MITTAUS (1/5) 5

11 LÄMPÖTILAN MITTAUS (2/5) Mekaaniset mittalaitteet: bimetalli ja kapillaari 12 LÄMPÖTILAN MITTAUS (3/5) Sähköiset mittalaitteet: termoelementti (sähköisesti aktiivinen) Kaksi eri metallista tai metalliseoksesta valmistettua lankaa hitsataan toisesta päästä yhteen. Muodostuu termopari. Jos liitos- ja vertailupisteen välillä on lämpötilaero, muodostuu sähkömotorinen voima, joka on verrannollinen vain lämpötilaeroon ja lankojen materiaaliin. 6

13 LÄMPÖTILAN MITTAUS (4/5) Sähköiset mittalaitteet: vastusanturi (sähköisesti passiivinen) Metallien sähkönjohtavuus on yleensä lämpötilan funktio. Varsinainen tuntoelin on ohut metallilanka, jonka vastus mitataan. Metalleista platina ja nikkeli ovat osoittautuneet käyttökelpoisimmiksi vastusmateriaaleiksi Vastusantureiden tyyppi ilmaistaan lyhenteillä, joissa kirjainosa ilmaisee anturin metallin ja numero anturin vastuksen 0 C:ssa. Yleisin vastusanturityyppi on Pt100; ts. platinasta valmistettu anturi, jonka vastus 0 C:ssa on 100 ohmia. 14 LÄMPÖTILAN MITTAUS (5/5) Optiset mittalaitteet: pyrometri Optinen mittaus perustuu tarkasteltavan kohteen lähettämän säteilyn mittaamiseen. jokin aallonpituusalue tai koko lämpösäteilyalue Mitataan lämpösäteilyn tehoa, joka on verrannollinen lämpötilaan (Stefan-Boltzmannin laki) ei tarvitse suoraa kosketusta kohteeseen 7

15 PAINEEN MITTAUS: MÄÄRITELMIÄ Tyhjiö, ilmakehän paine, absoluuttipaine, paine-ero Absoluuttipaine Ylipaine Staattinen paine Paine-ero 1 atm - ilmakehä Alipaine 0 - tyhjiö 16 PAINEEN MITTAUS 8

17 PAINEEN MITTAUS: MANOMETRI 18 PAINEEN MITTAUS: PALKEET JA KALVORASIAT Erilaiset taivutetut kalvot, kalvorasiat ja palkeet ovat paljon käytettyjä paineen tuntoelimiä. Niissä paineen muutos aiheuttaa elastisen tuntoelimen aseman muutoksen, joka siirretään mekaanisesti tai sähkömekaanisesti näyttölaitteelle. 9

19 PAINEEN MITTAUS: VENYMÄLIUSKAT!! Venymäliuska-anturit perustuvat sähköä johtavan metallilangan vastuksen muuttumiseen johtimen venyessä ulkoisen kuormituksen vaikutuksesta. Paineen mittauksessa venymäliuska voidaan kiinnittää joustavaan kalvoon. 20 VIRTAUKSEN MITTAUS Todellinen virtausnopeus, m/s Tilavuusvirtausnopeus, m 3 / s Massavirtausnopeus, kg / s 10

21 VIRTAUKSEN MITTAUS 22 VIRTAUSMITTAUS: KURISTUSELIMET Kuristuselin on suljetussa putkessa oleva kavennus, jonka yli virtauksen suunnassa muodostuu lähes virtauksen neliöön verrannollinen paine-ero. Yleisin on kuristuslaippa 11

23 MAGNEETTINEN VIRTAUSMITTAUS Magneettisen virtausmittarin muodostaa putki, jonka poikki kulkee magneettivuo. Putken sivulla on kaksi elektrodia, joihin indusoituu virtausnopeuteen verrannollinen jännite. Magneettinen virtausmittaus soveltuu vain sähköä johtaville nesteille. 24 MAGNEETTINEN VIRTAUSMITTAUS 12

25 PINNANKORKEUDEN MITTAUS (1/4) 26 PINNANKORKEUDEN MITTAUS (2/4) Näkölasi Uimuri Punnituskammio 13

27 PINNANKORKEUDEN MITTAUS (3/4) Paineeseen perustuvat mittaukset 28 PINNANKORKEUDEN MITTAUS (4/4) Kapasitanssi Ultraääni 14

29 OPTISET MITTAUSMENETELMÄT Optiset menetelmät perustuvat esim. valon absorptioon, valon takaisinsirontaan tai valon polarisaatioon. Valon absorptioon perustuvissa menetelmissä käytetään hyväksi veden ominaisuutta absorboida eri tavalla valon eri aallonpituuksia. Valon takaisinsironnassa mitataan mitattavasta aineesta takaisin heijastunut (sironnut) valo. Optisilla menetelmillä voidaan mitata lukuisia suureita. Usein niillä mitataan aineominaisuuksia kuten tiheyttä ja sakeutta. 30 KOTITEHTÄVÄ Pohdi mitä suureita prosessistasi voidaan mitata. Pohdi mitä suureita prosessistasi pitää mitata (perustelut) ja miten tätä mittaustietoa voidaan hyödyntää. Pohdi lyhyesti, miten mittaukset liittyvät prosessisi taloudellisuuteen, turvallisuuteen ja ympäristövaikutuksiin. Pohdi mitä erityisvaatimuksia prosessisi asettaa mittalaitteille. Helppihetki: Ti 28.10. klo 14-16 (PR240) Palautus: Pe 31.10. 15