Измерение количества вещества

Количество вещества выражается в единицах объема или массы. В системе СИ: м³ и кг. Производные от них: дм³ (л), см³ (мл): г, т.

Количество жидкости с равной степенью точности можно измерить объемными и массовыми методами, т.к. плотность жидкости при определенной температуре величина постоянная – m=rV. При переходе от объемных единиц к массовым необходимо учитывать температуру жидкости, т.к. плотность зависит от последней и описывается следующим выражением

,

где r _{0 t} – плотность жидкости при рабочей температуре t ₀;

r_t – плотность жидкости при некоторой температуре t;

α – температурный коэффициент объемного расширения жидкости.

Количества газа измеряется только объемными методами. Для получения сравнимых результатов измерения необходимо объем газа привести к нормальным условиям: t=20 °C, Р = 760 мм рт. ст., относительная влажность 0.

Для пересчета объема сухого газа к объему нормального в указанных условиях используют следующую формулу

,

где P – давление газа в рабочих условиях;

P_н – давление газа в нормальных условиях;

Т – температура в рабочих условиях;

Т_н – температура в нормальных условиях;

k – коэффициент, учитывающий отклонение реального газа от идеального.

При переходе от объемных единиц к массовым необходимо привести к н.у. плотность газа.

Для измерения количества сухих и твердых веществ применяются весы, дозаторы, электротензометрические весовые устройства, счетчики (для штучной продукции).

В качестве весов применяются механические: рычажные (коромысловые) и поворотные (квадрантные).

Электротензометрические устройства, как правило, предназначены для автоматического взвешивания продуктов в емкостях. Состоят из первичного тензометрического преобразователя и вторичного прибора на основе потенциометра.

Дозаторы предназначены для непрерывного автоматического дозирования сыпучих материалов с заданной производительностью.

Для измерения количества жидких и газообразных веществ применяются различные счетчики. По принципу действия счетчики делятся на объемные, скоростные и весовые.

Принцип действия объемных счетчиков основан на измерении объема жидкости, вытесняемой из измерительной камеры под действием давления с последующим суммированием результатов измерения.

где V– объем камеры, n – количество оборотов.

В принцип действия скоростных счетчиков заложено измерение средней скорости движущегося потока (например по скорости вращения крыльчатки или вертушки, которая пропорциональна скорости потока).

Средняя скорость потока связана с объемным расходом зависимостью

где S – площадь поперечного сечения потока.

Частота вращения вертушки пропорциональна средней скорости потока

где с – коэффициент пропорциональности

Учитывая (1) получим

,

т.е. частота вращения вертушки пропорциональна расходу жидкости. Число оборотов суммируется механическим счетчиком, показания которого выражены в единицах объема.