Призначення ДСП, принцип побудови ДСП

 

ДСП – це експлуатаційно, інформаційно, енергетично, метрологічно та

конструктивно організовану сукупність ЗВ, засобів автоматизації та засобів керуючої техніки для побудови різноманітних АСУТП.

Основне призначення ДСП - комплексне забезпечення технічними засобами вимірювання, контролю та керування технологічних процесів у промисловості.

При створенні та розвитку ДСП використовуються такі основні схемо -

технічні признаки: 1) агрегатування; 2) уніфікація; 3) мінімізація номенклатури;

4) формування гнучких перебудовуємих компонентів системи; 5) реалізація в засобах та пристроях раціональних естетичних та ергономічних вимог.

-1 -1 19

Принцип агрегатування проявляється в тому, що нарощування та зміна виду функцій приладів і засобів здійснюється в результаті з'єднання уніфікованих блоків (модулів), без додаткових змін цих виробів.

Уніфікація – забезпечує комплексну сумісність виробів по їх інформаційним сигналам, інтерфейсам, елементній базі, конструкції, блокам живлення і іншим показникам.

Мінімізація номенклатури – реалізується, на базі розробки та випуску

агрегатних комплексів, технічних засобів та уніфікованих комплексів пристроїв одного функціонального призначення.

Реалізація раціональних вимог технічної естетики та ергономіки –

забезпечує утворення технічних засобів ДСП, які відповідають єдиному стилю.

Формування гнучких перебудовуємих компонентів системи –

забезпечується наявністю в складі ДСП пристроїв та блоків, що забезпечують утворення перебудовуємих гнучких систем, які дозволяють у процесі експлуатації АСУТП змінювати її функції.

За родом енергії живлення та носія сигналу вироби ДСП поділяються на

електричні, пневматичні, гідравлічні, комбіновані та без використання зовнішньої енергії.

 

 

17 Характеристика гілок ДСП.

Електрична гілка ДСП – це ряд приладів та засобів автоматизації, у яких у якості живлення використовується електрична енергія, а носієм інформації є постійний струм. У свою чергу їх розділяють на аналогові та дискретні (цифрові), з відповідними стандартними уніфікованими сигналами.

Найширше використовуються технічні засоби ДСП зі струмовими аналоговими інформаційними сигналами: (0 – 5) мА, (0 – 20) мА та (4 – 20) мА, та сигналом по напрузі (0 – 10) В.

Пневматична гілка ДСП - це ряд приладів та засобів автоматизації, у яких для живлення використовується стиснуте повітря в 140 кПа, а енергетичним носієм інформації є стандартний пневматичний сигнал (20 – 100) кПа.

Гідравлічна гілка ДСП - це ряд приладів та засобів автоматизації, у яких

джерелом зовнішньої енергії є стиснута рідина (вода, трансформаторне або турбінне мастило) від 0,16 до 6,4 МПа. Носій інформації – гідравлічний сигнал.

Комбінована гілка ДСП – це низка ЗВ та засобів автоматизації, об’єднаних за допомогою міжгілкових перетворювачів. Найчастіше використовуються пневматичні сенсори і виконуючі механізми з електричними приладами та мікропроцесорними системами. Функціонування такої комбінації технічних засобів забезпечується за допомогою пнемо-електричних та електропневматичних

перетворювачів, у яких уніфікованими, як правило, є сигнали (20 – 100) кПа по тиску та (0 – 5) мА по стуму.

У гілці приладів і засобів автоматизації, що працюють без стороннього

джерела енергії, використовується енергія середовища, параметри якого

вимірюються та регулюються.

 

 

18 Блочно-модульний принцип побудови ДСП. Агрегатні комплекси засобів вимірювань.

ДСП розвивається в напрямках: 1) - створення уніфікованих комплексів засобів

різного функціонального призначення та 2) - створення параметричних рядів технічних засобів у межах одного функціонального призначення.

На базі параметричних рядів обох напрямків, утворюються агрегатні комплекси (АК) технічних засобів ДСП.

АК – це сукупність технічних засобів вимірювання, контролю та керування, які характеризуються метрологічною, інформаційною, конструктивною та експлуатаційною сумісністю.

Для утворення виробу в межах агрегатного комплексу використовуються типові блоки, модулі та уніфікована елементна база.

Переваги агрегатного комплексу в тому, що створення технічних засобів у його межах здійснюється за раціонального мінімуму конструктивних елементів, що спрощує та зменшує витрати на їх обслуговування.

Суттєві можливості агрегатування в тому, функціонально складні пристрої та системи утворюються з обмеженого складу простих уніфікованих виробів, шляхом їхнього з'єднання на базі інформаційної та конструктивної єдності.

У складі ДСП випускається понад 20 АК.

Наприклад, АК вторинних приладів КС та КП – це комплекс автоматичних компенсаторів (струму та напруги), потенціометрів та мостів, який дозволяє виконувати вимірювання та реєстрацію сигналів від різноманітних первинних вимірювальних перетворювачів.

АК «АСК» - це комплекс аналогових пристроїв сигналізації, який має у своєму складі малогабаритні одно- та багатоканальні (багато точкові) прилади, які монтуються на щитах керування. Вини працюють із вимірювальними перетворювачами сили стуму, напруги, термоелектричними перетворювачами та термоперетворювачами опору.

АК «Старт» та «Старт 2» - це комплекс засобів централізованого контролю і регулювання, які побудовані на базі елементів промислової пневмоавтоматики. В їх складі: показуючи та самописні пневматичні прилади, а також функціональні блоки та регулятори.

АК «АСАТ» - це комплекс засобів аналітичної техніки, який має декілька параметричних рядів по виду вимірювань: фотометричний «АСАТ- Ф);

кондуктометричний «АСАТ - К); потенціометричний «АСТ – П».

АК «АСИМ» - це комплекс засобів вимірювання та дозування маси.

 

21 Апаратура для повірки ЗВ: зразкові магазини опорів та електричні мости.

 

Важливою формою державного нагляду за засобами вимірювальної техніки є державна та відомча повірки. Повірка – це операція, суть якої полягає в установленні придатності ЗВ до використання вже виготовленого ЗВ, на основі проведення досліджень по визначенні його метрологічних характеристик і їхній відповідності нормам.

Повірку ЗВ проводять органи державної метрологічної служби, які атестовані на право її проведення, а також організації та відомства, яким це право надано в установленому порядку.

Повірку проводять у відповідності з нормативно-технічною документацією (НТД) по повірці, яка розробляється у відповідності зі стандартами метрології.

У відповідності з держстандартом ЗВ підлягають:

- первинній повірці, яка проводиться після виготовлення ЗВ, або після його ремонту;

- періодичній повірці, що проводиться при експлуатації або зберіганні ЗВ через певні інтервали між повірками, які встановлені розрахунками забезпечення метрологічної відповідності ЗВ на період між повірками;

- позачергова повірка, що проводиться при експлуатації або зберіганні ЗВ,

якщо необхідно впевнитись в придатності до використовування ЗВ;

- інспекційна повірка, що проводиться для виявлення придатності ЗВ до

використовування органами держнагляду або відомчого контролю, при виконанні ними своїх службових обов’язків по контролю за станом та використовуванням ЗВ;

- експертна повірка, що проводиться при виникненні сумнівних питань по

метрологічним характеристикам ЗВ та можливості його використовування.

Позитивні результати повірки закріплюються повірочним тавро, або ж

виданням свідоцтва про повірку, чи метрологічну атестацію.

Ще одною формою державного нагляду за ЗВ - є держані випробовування, що виконуються державною метрологічною службою для дослідження зразків або партій ЗВ, які призначені для серійного виробництва, на їхню відповідність вимогам НТД.

Головна мета держвипробовувань – забезпечення високого технічного рівня приладобудування, відповідність технічних та метрологічних характеристик ЗВ вимогам народного господарства та світовому ринку.

У відповідності із Законом «Про метрологію і метрологічну діяльність»

держвипробовування ділять на приймальні та контрольні.

Приймальні держвипробовування – мають на меті визначення, по

метрологічним характеристикам ЗВ, доцільність їхнього виготовлення серійно або по поставок із-за кордону, з подальшим затвердженням їх типів.

Державні контрольні випробовування проводяться для серійно виготовлених ЗВ, з метою підтвердження їхньої відповідності встановленим вимогам та метрологічним нормам, доцільності подальшого виготовлення.

 

 

22.Зразкові переносні потенціометри: призначення, принцип дії, основні характеристики.

Електронні потенціометри призначені для безперервного вимірювання електрорушійної сили постійного струму, в окремому випадку електронний потенціометр використовується для вимірювання температури. При вимірі температури на вхід потенціометра підключається термоелектричний перетворювач.
Приладобудівна промисловість випускає кілька видів електронних потенціометрів. Залежно від форми подання інформації, потенціометрів присвоєні такі шифри:
КСП-компенсатор самописний потенціометричний;
КПП-компенсатор показує потенціометричний;
КПВ - компенсатор показує потенціометричний з обертовою шкалою.
Крім того, потенціометри поділяються на мініатюрні (КПП, КСП-1.-КПВ-1), малогабаритні (КСП-2), нормальні (КСП-3 з дисковою діаграмою), підвищених габаритів (КСП-4).
Bсе перераховані потенціометри крім функцій вимірювання можуть виконувати і ряд інших функцій, до числа яких належать:
1. Сигналізація про досягнення будь-якого заданого значення (макс-мін-норма);
2. Регулювання параметра за завданням;
3. Перетворення сигналу для зв'язку з ДСП (для цього в приладах використовують вбудовані вимірювальні перетворювачі з метою отримання на виході уніфікованих сигналів для зв'язку з різними гілками ГСП. По виду вихідного сигналу перетворювачі розрізняють на пневматичні, частотні, струмові і перетворювачі напруги).
Робота потенціометра як вимірювального приладу заснована на нульовому (компенсаційному) методі вимірювання. Компенсаційний метод вимірювання грунтується на зрівноважуванні вимірюваної ЕРС падінням напруги, значення якого може бути визначено.
Основна перевага компенсаційного методу полягає в тому, що значення термо-ЕРС не залежить від опору ланцюга термоелектричного термометра.
Для більш ефективного використання компенсаційного методу виміру термо-ЕРС застосовується потенціометр з постійною силою струму, до складу якого входить нормальний елемент. Нормальний елемент - це електрохімічний джерело постійної ЕРС, яка відома з високою точністю (1,0186 В). Так як нормальний елемент має малу потужністю його в якості джерела живлення використовувати не можна, його використовують як еталон (міра) ЕРС.
Потенціометри з постійною силою робочого струму підвищують точність вимірювання термо-ЕРС (клас точності приладів 0,05), однак при роботі з ними може мати місце похибка, викликана мінливістю температури холодного спаю термоелектричного термометра, тому на виробництві ці потенціометри застосовують рідко.

Потенціо́метр (англ. potentiometer)—

• 1) Прилад для вимірювання електрорушійної сили або зміни напруги (іноді — струму), або величин, функціонально пов'язаних з ними. П. у сукупності з відповідними перетворювачами можна вимірювати ел. струм і потужність, температуру, тиск тощо. П. автоматичний (КСП) з термопарою широко використовується у системах контролю температури на теплотехнічних об'єктах підприємств.

• 2). резистор із трьома виводами, один із яких рухомий, що використовується, як дільник напруги.

Здебільшого потенціометр це довгий провідник із повзунком посередині. Електричний струм проходить між кінцевими контактами, а потрібна споживачеві напруга знімається з повзунка, положення якого можна механічно змінювати.

Потенціометр можна також використовувати як змінний резистор, використовуючи тільки два виводи — один із кінцевих і повзунок.

• 3) Прилад для вимірювання величини окисно-відновного потенціалу вод. Застосовуються йонометр И-102, рН-метри — мілівольтметри П-4 та П-6, потенціометр ППМ 03 1М та ін.

 

 

23 Грузопоршневі манометри МП та мікроманометри МКВ: призначення, принцип дії, область застосування.

Більшість з цих манометрів призначено для дослідних і повірочних робіт, при проведенні яких вимагається вимірювати тиск в дуже широкому vдіапазоне і з високою точністю.
Вантажопоршневі манометри
У лабораторній практиці при перевірці і градуюванні різних манометрів, а також у деяких випадках і в виробничих ної практиці застосовуються вантажопоршневі манометри. Вимірюється тиском р, підводиться до циліндра 1, заповнений рідиною (маслом), врівноважується масою поршня 2 з вантажною площадкою і накладених на нього вантажів 3. ВертиКальне розташований поршень прагнень доциліндру так, що зазор між ними не перевищує декількох мікрометрів, що виключає необхідність застосування ущільнювальних пристроїв. Нехтуючи силами тертя, можна записати умова рівноваги:

Mg=pнадлFеф
де т - маса поршня з майданчиком і вантажами, кг; Е - прискорення вільного падіння м/с2; Рнадл - надлишковий тиск в каналі циліндра під поршнем, Па;
Fеф - ефективна площа поршня, м2.
При наявності незначного зазору між поршнем і стінками каналу
циліндра, природно, відбуваються деякий просочування рідини вгору і
повільне опускання поршня. Необхідно, щоб швидкість опускання не перевишає декількох тисячних часток сантиметра в секунду. Для зменшення впливу тертя поршня часто надається обертальний рух або від руки, або за допомогою спеціального електродвигуна. Основна допустима похибка вимірювання може становити ± 0,1% і менше.

 

24 Електросиловий вимірювальний перетворювач: побудова, призначення, принцип дії, область застосування.

Електросилові перетворювачі призначені для перетворення зусиль чутливих елементів в уніфікований сигнал постійного струму (0.5 мА) із подальшою передачею його на відстань до 1 км.

Принцип дії перетворювача грунтується на методі силової компенсації зусилля чутливого елемента Рче, який перебуває під дією вимірюваної величини А, зусиллям зворотного зв'язку Рзз перетворювача. Вимірюваний параметр діє на чутливий елемент 10 (наприклад, мембрану, трубчасту пружину) і перетворюється у пропорціональне зусилля Рче, яке передається на Т-подібний важіль 1.

Важіль 1 через рухому опору 2 діє на важіль 4, який переміщує металеву пластинку 5 індикатора непогодження 6 диференціально-трансформаторної системи. Сигнал індикатора залежить від переміщення пластини 5 і подається на підсилювач 7, який перетворює його в уніфіковані струмові сигнали 0.5 мА; 0.20 мА; 4.20 мА. Вихідний струмовий сигнал проходить через обмотку 8 магнітної системи зворотного зв'язку 9, де формується компенсуюче зусилля зворотного зв'язку Рзз, і подається на вторинний прилад ВП.

На заданий діапазон вимірювання перетворювач настроюється за допомогою рухомої опори 3, змінюючи тим самим коефіцієнт підсилення. Настроювання нуля перетворювача здійснюється пружиною 2. У зрівноваженому стані системи у точці дотику опори 2 з важелем 1 зрівноважуються зусилля чутливого елемента та пристрою зворотного зв'язку. Класи точності електросилових перетворювачів — 0,6; 1,0. Електросилові перетворювачі мають високу точність, широкий діапазон настроювання, проте на їх роботу негативно впливають вібрації. Як вторинні прилади використовують мілівольтметри та автоматичні потенціометри.

 

 

25 Пневмосиловий вимірювальний перетворювач: побудова, призначення, принцип дії, область застосування.

 

Пневмосилові перетворювачі з уніфікованим сигналом 20—100 кПа поширені у пневматичних системах вимірювання та регулювання. За основу їхньої роботи покладено метод силової компенсації зусиль чутливого елемента зусиллям зворотного зв'язку перетворювача.

 

Принципова схема перетворювача наведена на рис. 2. Вимірювана величина А, діючи на чутливий елемент 9, перетворюється на пропорціональне зусилля Рче, яке повертає Т-подібний важіль 1 із жорстко закріпленою до нього заслінкою 5. При переміщенні останньої відносно нерухомого сопла 4 змінюється зазор між ними і відповідним чином змінюється вихідний тиск пневмопідсилювача 6 — від 20 до 100 кПа. Вихідний сигнал перетворювача подається через пневмолінію на вторинний прилад ВП і на сильфон зворотного зв'язку 8. Зусилля Бзз через важіль 7 і рухому опору 3 зрівноважує зусилля чутливого елемента Бче.

 

Настроювання діапазону вимірювання здійснюється за допомогою рухомої опори З, а настроювання пневматичного нуля (20 кПа) — пружини 2. Класи точності перетворювачів — 0,6; 1,0. Як вторинні прилади використовуються пневматичні показуючі та самописні прилади типу ППВ, ПКП, ПВ, РПВ та ін.

26 Пневматичний підсилювач потужності: призначення, устрій і принцип дії.

 

27 Вимірювальний перетворювач з компенсацією магнітних потоків: призначення, принцип дії, устрій і область застосування.

В даний час широко застосовуються уніфіковані перетворювачі з компенсацією магнітних потоків, призначені для перетворення переміщенняпружних чутливих елементів первинних вимірювальних препросвітників, що сприймають вимірюваний параметр, в уніфікований сигнал постійного струму
Вимірюється фізична величина за допомогою вимірювального пристрою перетвориться в переміщення постійного магніту-2.
В результаті цього відбувається зміна магнітного потоку Фм, викликає зміна намагніченості магнітопроводів 7, що в свою чергу веде до виникнення сигналу неузгодженості в обмотках СБ. Цей сигнал управляє вихідним сигналом вих. підсилювача 5, який подається в лінію зв'язку дистанційної передачі та одночасно в обмотку зворотного зв'язку №,, е, забезпечуючи зміна магнітного потоку зворотного зв'язку Ф "с, компенсуючого зміна магнітного потоку Фм, викликане переміщенням постійного магніту 2.
Налаштування перетворювача здійснюється зміною опору 6, яке визначає глибину негативного зворотного зв'язку, т. е. ступінь зміни магнітного потоку зворотного зв'язку. Настро'йка «нуля» перетворювача досягається переміщення-
ем магнітного елемента 3 за допомогою гвинта 4, що викликає перерозподіл магнітних потоків в магнітопроводах 7.
У диференційно-трансформаторних передавальних перетворювача і заснованої на їх використанні системі дистанційної передачі уніфікованим сигналом вимірювальної інформації ції є значення взаємної індукції між обмотками електричних котушок (межі зміни взаємної індуктивності

28Частотний вимірювальний перетворювач: призначення, принцип дії, принципова електрична схема, область застосування.

У системах автоматичного контролю, регулювання та уп, набули поширення частотні перетворювачі і системи дистанційної передачі, сигнал вимірювальної інформаціїції яких, представлений у вигляді мінливих частоти від 2
до 4 або від 4 до 8 кГц, монет бути введений безпосередньо в цифрові вимірювальні пристрої та обчислювальні машини. Частотні перетворювачі мають малу похибкоюі дозволяють передавати сигнали на великі відстані.
Вимірюється фізична величина, перетворена з допомогою відповідного вимірювального перетворювача в кут поворота осі 5, впливає допомогою кулачка 6 і. пружини на 4 переміщення важеля 3. Між важелем 3 і верхнім жорстким зажимом закріплена струна / з немагнітного матеріалу (вольфра-
ма), поміщена в поле постійного магніту М-5. При пропусканії по струні змінного струму в результаті його взаємодії його з полем магніту виникнуть вимушені коливання струни.
При збігу частоти вимушених коливань з власною частотою виникають резонансні коливання струни. Пружина 2 служить для настройки нуля перетворювача.
У, питаємий напругою 24 В, частотою 50 Гц, через стабілізатор В.
З верхньої частини вторинної обмотки Тр2 підсилювача напруга
живлення подається на збудливу діагональ моста, в яку
включена струна. Таким чином, система міст - підсилювач перед-
ставлять собою автогенератор коливань. Вихідний частотний
сигнал / вих, що залежить від сили натягу струни, і знімається з
нижньої частини вторинної обмотки трансформатора 7р2, подається в
лінію зв'язку.

 

29 Дифтрансформаторна система дистанційної передачі вимірювальної інформації: призначення, принцип дії, принципова електрична схема.

Дана система передачі працює за принципом компенсації різниці трансформаторних напруг у котушках передавального перетворювача (ПП) і вторинного прилада(ВП).

Трансформатори 1 і 2 виготовленні ідентично і складаються із обмоток живлення, які намотані рівномірно по всій довжині трансформатора і вторинних обмоток, які намотані секціями. Всередину обмоток поміщено осердя. Якщо на вхід ПП не діє вхідний сигнал, то різниця напруг Δu=е₁-е₂=0

Із зміною вхідного параметра зміниться положення осердя, при цьому Δu=e₁-e₂≠0. Цей сигнал розбалансу надходить на вхід ВП і через трансформатор КТ2 на електронний підсилювач Δu= Δu₁- Δu₂.

Взалежності від фази сигналу розбалансу електронний підсилювач подасть команду на реверсивний двигун, який буде обертатися в певну сторону, при цьому переміщується стрілка по шкалі і лекало, яке переміщує осердя трансформатора КТ2. Цей процес буде відбуватися до тих пір, доки не наступить положення рівноваги, тобто Δu= Δu₁- Δu₂=0.

На шкалі приладу ми отримаємо значення вирівнювального параметру. Вимірювальна система буде відслідковувати будь-яку зміну параметра. Точність показань прилада до 250м- (0,5-1%). До 1км(2,5%). Преваги: відносна простота, надійність, достатня точність. Недоліки: до 1 перетворювача можна підключати лише 1 ВП, при підключенні до мікропроцесорних схем є необхідність застосовувати нормувальні перетворювачі, чутливі до полів. Промисловість випускає наступні модифікації ВП: КСД, КПД, ВНД та ін.

 

 

30 Дифтрансформаторний передавальний вимірювальний перетворювач: призначення, принцип дії. Невзаємозамінювані і взаємозамінювані перетворювачі

Диференційно-трансформаторні вимірювальні перетворювачі можуть використовуватися в комплекті з вторинними приладами, забезпеченими ферродинамический компенсуючими перетворювачами.
В системі ГСП також застосовуються диференційно-рансформаторними передають вимірювальні перетворювачі, в яких на відміну від описаних вище сигналом вимірювальної інформації є уніфікований сигнал постійного струму 0-5 мА
Вимірюється фізична величина, перетворена в переміщення в, викликає переміщення сердечника диференційного трансформатора. При зсуві сердечника напруга змінного струму в одній з вторинних обмоток збільшується, а в іншій зменшується. Різниця цих напруг перетвориться фазочуттєві випрямлячем 2 в напругу постійного струму, яка надходить на підсилювач 3, що забезпечує посилення напруги і перетворення його в уніфікований струмовий сигнал, пропорційной переміщенню у.
В якості вимірювальних приладів в комплекті з такими перетворювачами можуть використовуватися. будь-які, розраховані на
уніфікований вхідний сигнал ГСП 0-5 мА.
Для формування уніфікованих сигналів постійного струму дуже перспективні тензорезисторні перетворювачі Ватель «Сапфір». Принцип дії перетворювачів типу «Сапфір» заснований на використанні тензорезистивного ефекту в монокристаллической гетероепітаксіальной плівці кремнію, вирощеної на сапфірової мембрані (КНС-структура). Під дією вимірюваної фізичної величини відбувається деформація сапфірової мембрани, в кремнієвих тензорезистора виникають механічної
ські напруги, їх опору змінюються, що і забезпечує появу на виході електричного сигналу, який за допомогою нормуючим підсилювача наводиться до уніфікованого вигляду 0-5, 0-20 або 4-20 мА.
Чутливий елемент перетворювача «Сапфір» представляє собою тензомодуль мембранного або мембранно-важільного типа, який розміщується всередині порожнини вимірювального блоку первинного перетворювача, що заповнюється поліметілсілоксановой
рідиною.
Тензорезисторний перетворювач «Сапфір» складається з основи-1, на якому укріплений тензомодуль мембран-
ного типу 2 з нанесеними на нього у вигляді монокристаллической плівки чутливими елементами 3. Зміна опору
тензорезисторів, пропорційне зміні вимірюваної фізичної ської величини, що впливає на прогин мембрани, перетворює-
ся за допомогою вбудованого електронного пристрою в струмовий вихідний сигнал.

31 Феродинамічна система дистанційної передачі вимірювальної інформації: призначення, принцип дії. область застосування. Устрій феродинамічного перетворювача.

Дані системи призначені для перетворення кутових переміщень в уніфікований електричний сигнал. Принцип дії ґрунтується на залежності взаємної індуктивності між обмоткою збудження магніту та рухомою рамкою від кута повороту. ЕРС що виникає в рамці буде пропорційна куту повороту. У вихідному положенні, коли рамки феродинамічного датчика і приймача знаходяться в однакових положеннях, величина ЕРС Е₁=Е₂. При плдачі на FD кутового переміщення з’являється різниця ЕРС рамок. Електронний підсилювач вмикає реверсивний двигун, який переміщує стрілку і рамку доки ЕРС не зрівняється. На шкалі приладу відобразиться значення параметру, тобто вторинний прилад буде показувати зміну вхідної напруги ПП*(проміжний). Точнісь даної системи передачі, переваги та недоліки так-самі як і в дифтрансформаторної системи.

Феродинамічні і дифтрансформаторні системи передачі налагоджуються за двома принципами:

1. Поринцип взаємозамінності полягає в ому, що параметри вхідних та вихідних сигналів датчиків і вторинних приладів приводяться до чітко визначених меж уніфікованих сигналав (0-10мГе, 0-10мВ)

Налагодження здійснюється за допомогою магаину комплексної взаємоіндуктивності.

2. Принцип невзаємозамінності полягає в тому, що датчик і ВП налагоджуються в парі. При цьому заміна будь-якого з елементів пари приведе до неузгодженості системи, тобто настройку потрібно проводити знову.

32. Міжсистемні проміжні вимірювальні перетворювачі типів ЕПП і ГТЕ: призначення, принцип дії. область застосування.

33. Автоматичні аналогові прилади типу ДИСК250: призначення, принцип побудови вимірювальної схеми, основні технічні характеристики.

Призначення
Прилади показують і реєструють ДИСК-250, ДИСК-250І призначені для вимірювання і реєстрації активного опору, сили (тільки ДИСК-250) і напруги постійного струму, а також неелектричних величин, перетворених в зазначені сигнали, з реєстрацією на діаграмних дисках.
Прилади ДИСК-250І мають вхідні іскробезпечні електричні ланцюги рівня іншого, встановлюються тільки поза вибухонебезпечних приміщень і маркуються Exia II C.
Прилади розраховані на роботу в закритих приміщеннях без агресивних середовищ при температурі навколишнього повітря від 5 до 50 ° С і верхньому значенні відносної вологості 80% при 35 ° С і більш низьких температурах без конденсації вологи.
Конкурентні переваги та конструктивні особливості приладів серії ДИСК-250:
- Універсальність: вимірювання, реєстрація, сигналізація, регулювання
- Добре видима здалеку кругова шкала
- Широка гамма застосовуваних вхідних сигналів: термопари, термоперетворювачі сопростівленія, м ², В, мА
- Безперервна лінія реєстрації на діаграмном диску
- На передній панелі розташовані осі змінних резисторів для завдання уставок
- Світлодіодна індикація включення приладу, обриву датчика, стану сигналізують і регулюючих пристроїв
- Простота експлуатації і ремонту.

34. Пневматичні вторинні прилади ПВ: призначення, устрій, принцип дії, область застосування.

По виду вимірюваного тиску манометри діляться на дві групи, які

відрізняються різними початками відліку тиску, тобто, різними, прийнятими за нуль, значеннями тиску: в першу групу входять манометри надлишкового тиску, а у другу - абсолютного тиску.

В манометрах надлишкового тиску, як позитивного, тобто, більшого за ат-

мосферний тиск, так і від’ємного (вакуумметричного, тобто, меншого за тиск навколишнього середовища), за нуль приймається значення атмосферного тиску. До них відносяться:

- манометри – прилади які призначені для вимірювання надлишкового тиску від 0,6 до 105 кгс/см (0,06...10МПа);

- вакуумметри - прилади для вимірювання розрідження (вакууметричних

тисків) до -1,0 кгс/ см2 (-0,1МПа);

- мановакуумметри – прилади які призначені для вимірювання надлишкового тиску від 0,6 до 24 кгс/ см2 так і вакууметричного тиску до -1,0 кгс/ см2;

- напороміри – манометри для вимірювання малих надлишкових тисків (до +0,4 ат) від атмосферного;

- тягоміри – вакуумметри верхнею межею вимірювання тиску яка не

перевищує -0,04МПа = -0,4 кгс/см2;

- тягонапороміри – мановакууметри з крайніми межами вимірювання відхилення тиску від атмосферного в сторону розрідження та надлишкового тиску ± 0,2 кгс/см2 (+- 0,02МПа або± 20 КПа).

35. Класифікація засобів вимірювання температури. Рідинні термометри розширення: принцип дії, устрій, область застосування.

Температура – один із важних технологічних параметрів, який характери-

зує практично всі технологічні процеси в харчовій промисловості і призначені як для виготовлення готового (кінцевого продукту так і напівфабрикату).

Одиницею термодинамічної температури є Кельвін, який визначається як

1/273,16 частина температури потрійної точки води.

Для широкого кола вимірювань використовується стоградусна шкала Цельсія (1742 р.), або її розвиток міжнародна практична температурна шкала (МПТШ) (розрізняють МПТШ 68 та МПТШМТШ 90).

Шкала Реомюра °R: 0 °R – точка танення льоду, 80 °R – точка кипіння во-

ди. °R – це 1/80 частина цього інтервалу. 1 °R=1,25 °C.

4.2. КЛАСИФІКАЦІЯ МЕТОДІВ ТА ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАННЯ

ТЕМПЕРАТУРИ

В промисловій термометрії використовується 2 основних методи вимірю -

вання температури:

- контактний

-та безконтактнийп

У відповідності з основними методами вимірювання температури термометри класифікують наступним чином:

- контактні на:

1) термометри розширення: рідинні скляні (діапазон вимірювання від

-200 до +600°C) та дилатометричні і біметалеві (від -150 до +700 °C). Принцип їхньої дії базується на зміні об’єму рідини чи лінійних розмірів твердих тіл при зміні температури;

2) манометричні термометри: (-200...+1000 °C) – в термометрах викорис-

товується зміна тиску газу, рідини чи пари в замкнутому об’ємі при зміні тем ператури;

3) термометри опору, які використовують залежність електричного опору

провідників та напівпровідників від температури і які поділяються на:

а) металеві (від -260 до +1100 °C) та б) напівпровідникові (-275...+600°C);

4) термоелектричні термометри (термопари), які використовуються в ді-

апазоні температур (-200...+2200 °C), а принци дії грунтується на зміні термоелектрорушійної сили (ТЕРС) в ланцюгу при нагріванні спаю двох різнорідних

металів.

РІДИННІ РОЗШИРЕННЯ

Рідинні скляні термометри – вимірювання температури ґрунтується на різ

ниці коефіцієнтів об’ємного розширення матеріалу оболонки корпусу термометра та рідини, яка в ньому міститься (розміщена) в залежності від температури.

В якості термометричної рідини використовують: ртуть (Hg), етиловий спирт (C2H5OH), толуол (C6H5СH3), пентан (C5H2) та інші. Найбільш розповсюджені ртутні, їх переваги: діапазон вимірювання (-35...+600 °C), незмочуваність скла ртуттю. Складаються з резервуара, з рідиною, капілярної трубки, з одного кінця приєднаної до резервуара, а з іншого – запаяної, та шкали і захисної оболонки.

Промисловість випускає:

1) технічні ртутні з вкладеною шкалою

шкала від -35...+500

2) технічні не ртутні (аналогічні) на межі вимірювань -200...+200 °C з ціною поділки від 0,2 до 5 °C.

3) лабораторні ртутні типу ТЛ на межі від -30...+500 °C

4) ртутні підвищеної точності та: діапазон 4 °C і ціна поділки 0,01 °C, а ТР-4 – діапазон вимірювання 50 °C і ціну поділки 0,1 °C.

5) ртутні електроконтактні з рухомим (тип ТПК) і постійним (тип ТЭК) контактами та діапазоном -30...+300 °C.

Допустима похибка технічних термометрів не перевищує поділки шкали.

36. Манометричні термометри: принцип дії. устрій, основні характеристики.

Принцип дії манометричних термометрів грунтується на механічному переміщенні пругкого чутливого елемента в замкненній герметичній системі від зміни або тиску газу, або зміни об’єму рідини, або зміни тиску насиченої пари в залежності від вимірюваної температури.

Манометричний термометр складається із: термобалона 1, який розміщується в об’єкті вимірювання; капілярної трубки 2 довжиною до 60 м і внутрішнім діаметром 0,1- 0,5 мм з захисним металорукавом та манометричного приладу, який складається із чутливого елементу в вигляді трубчатої пружини 3 овального перерізу (одно або багатовиткової, остання може бути спіралевидної чи гелікоїдальної форми, а замість трубчатої пружини може використовуватись і сильфон); передавального механізму, який в свою чергу складається з біметалевого термокомпенсуючого повідка 8, зуб-чатого сектору 7, та шестерні 6, на якій закріплена стрілка 1 та шкали 5.

Межі вимірювання температури для різних наповнювачів:

Термометри Термометрична речовина Межі температур, °С

газові азот, гелій, водень -260...+600

рідинні ртуть ксилол, метиловий спирт силіконова рідина

-40...+600 -40...+180 -150...+300

конденсаційні хлорметил ацетон бензол

-20...+150 -60...+200 -100...+250

Під впливом температури тиск термометричної речовини в термобалоні 1

збільшується і передається по капіляру 2, монометричній пружині 3, яка під дією тиску розкручується і її вільний кінець через повідок 5 і кінематичну схему переміщує стрілку 4 чи перо самописця.

Термобалон 1 виготовляють із корозієстійкої сталі, а капіляр 2 - із сталь-

ної чи мідної трубки внутрішнім діаметром в межах 0,15- 0,5 мм..

Залежно від термометричної речовини термометри бувають газові, рідинні та парорідинні для різних меж вимірювання

Принцип дії газових манометричних термометрів грунтується на тепло-

вому розширенні газів і для них залежність тиску в термосистемі від температури підпорядкована законуШарля:

Pt = P0 *[ 1 + a* (t – t0) ], ( 4.15)

де P0– початковий тиск в термосистемі при температурі заповнення t0,

[МПа]; a=1/273,15[1/К] - температурний коефіцієнт розширення газу.

Класи точності: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5.

Газові термометри використовуються також для вимірювання дуже низьких температур, які відповідають температурам конденсації газу наповнювання.

Випускаються рідинні термометри типу ТЖС – показувальні і самописні.

Рідинні термочутливі системи розвивають значні зусилля і їхня робота практично не залежить від атмосферного тиску, що дозволяє використовувати їх також в термореле з потужними контактами на розмикання.

Із наведених формул видно, що шкали газових і рідинних термометрів лінійні.

Принцип дії конденсаційних ( або парорідинних ) манометричних термо -

метрів грунтується на залежності тиску насиченої пари від температури.

Особливість їхньої роботи в тому, що в робочому діапазоні температур в манометричній системі наповнювач знаходиться завжди в двох фазах: рідкій та пароподібній. Тиск в такій системі визначається температурою границі розподілу рідина – пара і вони розрізняються з парорідинним та паровим наповненням.

Парорідинне наповнення – кількість рідини в системі складає 50.60 %

об’єму, причому об’єм термобалону повинен складати не менше 50% всього об’єму.

 

37 Термоелектричні термометри: принцип дії, устрій. Стандартні градуїровки

тпт.

Принцип дії термоелектричних термометрів (термопар) грунтується на

ефекті виникнення електрорушійної сили (ЕРС) в замкнутому ланцюгу, який складається із різнорідних провідників А і В, при умові, що місця їхніх з’єднань мають різну температуру. Ефект був відкритий російським вченим Епінусом та німцем Зеебеком і пояснюється тим, що виникнення ЕРС (або її ще називають контактною різницею потенціалів) пов’язане з вільними електронами в металах, які переміщуються з металу, де їх концентрація більша, в метал, у якого концентрація електронів менша.

Найбільше розповсюджені наступні

типи стандартних термопар (першим в запису вказується електрод з надлиш ком електронів і який, після їхнього переміщення до другого електроду термопари, має позитивний заряд):

1) Платинородій (склад: 10% родію та 90% платини

2) Платинородій (30% родію) – платинородієві ( 6% родію ).

3) Хромель – алюмелеві

4) Хромель – копелеві. Копель – сплав міді (Cu є основа – 56%) та Ni

(43%) + Mn (0,5% - марганцю).

5) вольфрамреній (5% - Re) – вольфрамренієві (26% - Re).

6) Залізо - констатановіта градуювальної характеристики

7) Мідь - констатанові.

Градуювальні характеристики термопар стандартизовані. Вони є статичними характеристиками перетворення і показують залежність ТЕРС термопари від температури робочих кінців (робочого спаю) при температурі холодного спаю, що дорівнює 0 ⁰С.

Ефективним методом усунення похибки від впливу зміни температури холодного спаю є використання компенсаційних дротів, які входять в комплект термопари, і які служать для відведення холодного спаю на певну відстань, де можливе його розташування в зоні постійної температури. Компенсаційні дроти виробляються в більшості із тих же металів, що і електроди.

Одним із найбільш ефективних, є метод використання мостових схем для

введення поправок на нестабільність температури холодного спаю при зміні температури навколишнього середовища. Термопару і вимірювальний (вториний) прилад ВП вмикають послідовно з вимірювальною діагоналлю мостової схеми з опорами 1 2 3 4 R, R, R iR, яка живиться від батареї.

За такою схемою випускаються мілівольтметри типівЩ 4500, Щ 4540 з однопозиційним регулюванням, таЩ 4516 з аналоговими законами регулювання. Класи точності від 0,5 до 2,5. У наш час для вимі-

рювання швидкозмінних по температурі процесів в комплекті із термопар використовують цифрові мілівольтметри типів А 561 та ЦТ -300 з великим. вх R

Із наведених типів термопар, видно, що термоелектрорушійна сила, яку розвиває термопара, як правило, сягає одиниць, а в кращому випадку десятки мВ.

Для її збільшення використовують батарейне ввімкнення n термопар (рис.

Для забезпечення вимірювання температури з високою точністю використовуються схеми приладів, які побудовані за схемами компенсаційного типу ( потенціометричні ).

Компенсаційний метод грунтується на зрівноважені (компенсації) вимірюваної ТЕРС термопари рівною по величині, але оберненою по знаку відомою різницею потенціалів, яка утворюється за допомогою допоміжного джерела струму.

атестований.

 

 

38. Усунення впливу температури вільних кінців ТПТ на результат вимірювання. Термоелектродні провода: призначення, основні типи термоелектродних проводів.

Ефективним методом усунення похибки від впливу зміни температури холодного спаю є використання компенсаційних дротів, які входять в комплект термопари, і які служать для відведення холодного спаю на певну відстань, де можливе його розташування в зоні постійної температури. Компенсаційні дроти виробляються в більшості із тих же металів, що і електроди.

Одним із найбільш ефективних, є метод використання мостових схем для

введення поправок на нестабільність температури холодного спаю при зміні температури навколишнього середовища. Термопару і вимірювальний (вториний) прилад ВП вмикають послідовно з вимірювальною діагоналлю мостової схеми з опорами 1 2 3 4 R, R, R iR, яка живиться від батареї. 0 U В якості вторинного приладу використовується мілівольтметр магнітоелектричної системи. Опори

1 2 3 R, R iR виготовляють із матеріалу з малим значенням температурного коефіцієнту опору (манганіту); а 4 R із міді або нікелю.

При початковій температурі 0 t міст балансується за допомогою одного із стабільних опорів,наприклад, 3 R. В процесі роботи, якщо температура холодного спаю підвищується, то зменшиться ТЕРС термопари із-за зменшення різниці температури між спаями, але в той же час збільшується опір 4 R (мідного опору), що приводить до розбалансування мосту і збільшенні напруги у вимірюванній діагоналі CP U, яке компенсує зменшення ТЕРС термопари. Точність компенсації за допомогою такої схеми оцінюється значенням порядку 0,04 мВ на 10°С зміни температури 0 0 t холодного спаю. За такою схемою випускаються мілівольтмет ри типівЩ 4500, Щ 4540 з однопозиційним регулюванням, таЩ 4516 з аналоговими законами регулювання. Класи точності від 0,5 до 2,5. У наш час для вимірювання швидкозмінних по температурі процесів в комплекті із термопар ви користовують цифрові мілівольтметри типів А 561 та ЦТ -300 з великим. вх R Із наведених типів термопар, видно, що термоелектрорушійна сила, яку розвиває термопара, як правило, сягає одиниць, а в кращому випадку десятки мВ.

Для її збільшення використовують батарейне ввімкнення n термопар

Якщо кожна із n термопар має опір Rt та розвиває ТЕРС еt, то значення струму In вторинного приладу з опором Rn має значення n Rt R п

Тобто, при використовуванні батарейного ввімкнення термопар завжди необхідно вибирати вимірювальний прилад з опором Rn >> n. Rt.

Для забезпечення вимірювання температури з високою точністю використовуються схеми приладів, які побудовані за схемами компенсаційного типу ( потенціометричні ).

Компенсаційний метод грунтується на зрівноважені (компенсації) вимірюваної ТЕРС термопари рівною по величині, але оберненою по знаку відомою різницею потенціалів, яка утворюється за допомогою допоміжного джерела струму.

Найбільш розповсюджені автоматичні потенціометри з компенсаційною

мостовою схемою (рис. 4.15), яка використовується одночасно, як для компенсації зміни температури вільних кінців, так для безпосереднього зрівноваження термоелектрорушійної сили термопари напругою вимірювальної діагоналі мосту через показник рівноваги (нуль-прилад) - електроний підсилювач ЕП.

 

 

39. Внесення автоматичної поправки на температуру вільних кінців ТПТ. Схема мілівольтметра Ш4500 з елементом КТ.

40. Компенсаційний метод вимірювання термо ЕРС. Функціональна схема автоматичного потенціометра.

 

Компенсаційний метод грунтується на зрівноважені (компенсації) вимірюваної ТЕРС термопари рівною по величині, але оберненою по знаку відомою різницею потенціалів, яка утворюється за допомогою допоміжного джерела струму.

Підвищення точності досягається за рахунок вимірювання максимального

значення ТЕРС в режимі холостого ходу, коли струм в ланцюгу, утвореному термопарою, схемою компенсації та вимірювальним приладом (гальванометром) відсутній.

Найпростіша схема компенсації (рис. 4.14) складається із реохорда, що пі-

д’єднаний до зразкового джерела струму Е, термопари RАВ, що вмикається так, щоб її ТЕРС була направлена на зустріч падінню напруги на відповідній частині реохорду від зразкового джерела Е та вимірювального приладу НП. При цьому завжди можливо знайти таке положення повзунка, при якому буде рівність Е(tх,to)=UAL, а струм через вторинний прилад (НП) буде відсутній.

Найбільш розповсюджені автоматичні потенціометри з компенсаційною

мостовою схемою (рис. 4.15), яка використовується одночасно, як для компенсації зміни температури вільних кінців, так для безпосереднього зрівноваження термоелектрорушійної сили термопари напругою вимірювальної діагоналі мосту через показник рівноваги (нуль-прилад) - електроний підсилювач ЕП.

Причому зрівноважування відбувається переміщенням повзунця каліброваного опору автоматично за допомогою безперервно діючого слідкуючого пристрою, який використовується, як показник рівноваги.

На шкалі кожного типу потенціометра вказується: 1) клас точності, що за-

лежить від типу потенціометра [в межах 0,5(в основному); 1,0 та 1,5, а для типу КСП4 - клас 0.25] та 2) - тип термопари, в комплекті з якою він атестований.

Найбільш поширені в промисловості типи потенціометрів:

1. Показувальні мініатюрні з плоскою нерухомою шкалою типу

КПП1 і обертальною шкалою типу КВП1 з вмонтованим (або ні) кнопковим перемикачем на 6 і 12 точок вимірювання температури.

2. Показувальні та самописні мініатюрні КСП13.

3. Малогабаритні типу КСП2, одноточкові на 3,6 і 12 точок.

4. Повногабаритні типу КСП4(Н. 1,3,6 і 12 точок).

5. Малогабаритні із записом на дисковій діаграмі КСП3 (можуть мати електричні або пневматичні передавальні перетворювачі).

6. Прилади показуючі та реєструючі Диск-250 (Диск-250Н).

Всі перечислені типи можуть мати додатково вмонтовані пристрої сигналізації та регулювання, з виходом як на пневматичні, так і електричні пристрої.

Конструктивно термопари виконують в захисній арматурі, яка захищає їх від впливу гарячих, хімічноагресивних газів, які можуть вивести із ладу термоелектроди, тому арматура виконується газонепроникною, механічно стійкою та жаростійкою і в той час - теплопровідною.

При вимірюваннях температури до 600°С захисну арматуру виконують із

стальних безшовних труб, до 1100°С – із нержавіючої сталі; при більш високих температур захищають кварцевими і фарфоровими трубами. Робочі кінці термопар з`єднують спайкою, або зварною. На всьому протязі, крім кінця, термоелектроди ізолюють один від одного (до 300°С- азбестом, до 1100°С - кварцевими трубами чи бусами, вище – тількі фарфорові труби, буси).

 

41. Принципова схема автоматичного потенціометра: принцип дії, призначення елементів схеми.

Потенціометри. В основі роботи потенціометрів лежить нулі-
вої метод вимірювання ЕРС, що розвивається ТПТ (або будь-якими дру-
шими джерелами напруги). При цьому вимірюється ЕРС рівняння
новешівается (компенсується) за допомогою відомого падіння на-
напруги, а результуючий ефект вимірюваної і відомої ЕРС,
подається на вимірювальний прилад, доводиться до нуля.
ду точками Ь і Д дорівнює термоЕРС ТПТ
Широке застосування отримали автоматичні електронні
потенціометри, призначені для вимірювання температури і
інших параметрів, перетворених в напругу постійного
струму. Існує багато типів і модифікацій цих потенціометрів,
мають корпусу різної форми: що показують, самописні
€ дискової і стрічкової діаграмою, одно-і багатоточкові (до 12
точок). Пристрій більшості потенціометрів аналогічно і від-
Ліча лише окремими деталями, конструктивним і зовнішнім
виконанням.
Структурна схема електронного автоматичного потенціомет-
ра наведена на рис. VI. 12. Вимірювання термоЕРС Ех від ТПТ про
96
провадиться шляхом порівняння її з падінням напруги на'калібро-
ванном реохорда # р. Компенсаційна схема потенціометра відбутися у-
ит з компенсуючого змінного резистора Яр з повзунком К,
електронного підсилювача / с перетворювачем, що змінює посто-
янное напруга Ех в змінне, реверсивного електродвигуна
2 і джерела живлення Еа. Електродвигун через редуктор 3 свя-
зан з повзунком К і стрілкою показує частини приладу 4. Дей-
ствие компенсаційної схеми зводиться до автоматичного переміщення
щенію повзунка К по компенсує змінному резистору
в сторону зменшення напруги неузгодженості, т.. е. різниці
термоЕРС від ТПТ і падіння напруги на реохорда, що подається
на електронний підсилювач. Це переміщення, вироблене з по-
міццю реверсивного електродвигуна, відбувається до тих пір, по-
ка напруга неузгодженості не стане рівним нулю. Таким об-
разом, положення повзунка / \ на компенсуючому змінному ре-
зістора і пов'язаної з ним стрілки приладу однозначно визначає
величину термоЕРС і, отже, величину вимірюваної темпі-
ратури. Резистор Я служить для настройки робочого струму в компен-
саціонной ланцюга.
Принципова електрична схема вимірювальної частини со-
тимчасового широко поширеного електронного автоматичн-
ського потенціометра наведена на рис. VI.13. В одну з діагоналей
вимірювального моста потенціометра послідовно з електрон-
вим підсилювачем ЕУ включений ТПТ. Включення його здійснюється
через фільтр, призначений для зменшення впливу наведень
від електромагнітних полів (на малюнку показана спрощена схе-
ма фільтра ЯФ-Сф).. В іншу діагональ вимірювального моста
включений джерело стабілізованого живлення ІПС, що забезпечують
щий сталість робочого струму в вимірювальному колі. Зважаючи ви-
сокой ступеня стабілізації напруги живлення за допомогою ІПС
в ряді сучасних потенціометрів використання нормальних
елементів не передбачається, хоча є можливість їх
включення додатково (при необхідності повірки робочого
струму від ІПС).
При зміні сигналу вимірювальної інформації, поступаю-
ного від ТПТ (або від будь-якого іншого датчика), на величину, рав-
ную або велику чутливості підсилювача ЕУ, на вхід підсилю-
теля подається сигнал розбалансу постійного струму, який преоб-
разуется за допомогою відповідного перетворювача в змін-
ное напругу і посилюється до величини, достатньої для при-
ведення в обертання реверсивного електродвигуна РД. Реверс-
ний електродвигун при своєму обертанні в напрямку, залежачи-
щем від знака розбалансу, за допомогою механічної передачі (шки-
ва І троса) переміщає движок компенсуючого змінного ре-
зістора Яр до тих пір, поки сигнал розбалансу Це буде знищений.
З рухом реверсивного електродвигуна пов'язано також пере-
ня покажчика і записуючого пристрою потенціометра.

 

42 Термоперетворювачі опору: призначення, принцип дії. Стандартні градуїровки. тпо.

Принцип дії базується на залежності опору провідника або напівпровідника від температури. Конструктивно термометри опору виготовляють у вигляді стержняб в який поміщено чутливий елемент і на верхній частині розташовано клемну коробку.

В промисловості знайшли застосування термометри опору з мідним і платиновим чутливими елементами.

Мідні термометри опору призначені для вимірювання температури в діапазоні (-200…+260С) і мають наступні номінальні статичні характеристики (НСХ) Градуйовки: 10М, 50М, 100М.

Цифра вказує на опір при 0С, буква на матеріал.

Платинові термометри опору призначені для вимірювання температури діапазоні Від 0до +650С і мають наступні НСХ: 1П, 5П, 10П, 50П, 100П, 500П.

Відповідно до НСХ промисловість випускає вторинні прилади: логометри, автоматичні мости, нормувальні перетворювачі, автоматичні регулятори, мікропроцесорні контролери.

Всі термометри опору випускаються як взаємозамісні. Для цього їхні типи, основні параметри та розміри стандартизовано. До основних параметрів відносяться допуск на відхилення опору при Т=0С/ R0 та коефіцієнт W100, який визначається із відношення R100/R0=W100

Платинові термометри опору використовуються як зразкові технічні засоби вимірювання Т.

Мідні використовуються лише як технічні і випускаються 2-го та 3-го класів забсволютною похибкою від 0,3; 0,5 до 1…2С

Також на ряду із новими датчиками використовуються датчики з старою градуйовкою гр20, гр21, гр24.

 

 

43 Логометри: призначення, устрій, принцип дії. Вивід рівняння логометра.

Логометр - магнітоелектричний прилад, який містить рухому і не рухому частину. Рухома частина виконана у вигляді двох рамок, розташованих перпендикулярно. Послідовно з однією з рамок вкл. постійний опір. Послідовно з іншого рамкою вкл ТЗ. Ці ланцюга підключені до джерела живлення з диференціальної схемою. Коли опору обох ланцюгів рівні, рухома частина займає стійке положення. Нерухома частина логометра виконана у формі еліпса. Коли по рамці логометра протікає струм, то при взаємодії з магнітним полем постійного магніту (нерухомій частиною логометра), створюється обертовий момент, який пересуває стрілку приладу. Коли струми в обох рамках рівні, їх обертаючі моменти рівні, стрілка приладу займає стійке положення. При зміні температури змінюється опір ТЗ. При цьому змінюється струм в ланцюзі рамки, до якої підключено ТЗ, і в рухомої частини приладу створюється обертаючий момент, що переміщає стрілку у відповідну сторону. Рухома частина приладу переміщається таким чином, що рамка з великим струмом виявляється в положенні з великим зазором постійного магніту, при цьому обертаючий момент, створюваний рамкою, зменшується і стає рівним обертального моменту рамки з меншим струмом. Ось цим і пояснюється еліпсовою форма.

 

44 Електричні врівноважені мости: призначення, принцип дії. Вивід рівняння врівноваженого мосту.

 

Урівноважені мости. Принципова електрична схема
врівноваженого моста (рис. VI.14) складається з постійних різі-
сторо Ш і Я2, компенсуючого змінного резистора (реохорда)
/? Р, термоперетворювача опору і опору сполук
Передачі проводів £? "р. В одну діагональ моста включений джерело
постійного або змінного струму Е, в іншу - нуль-прилад-НП.
При рівновазі моста, яке досягається переміщенням дви ККА
по компенсує змінному резистору /? р, сила струму в дна гонал моста дорівнює нулю. 'т. е. / 0 = 0. В цей момент потенціали в
вершинах моста Ь н й рівні, струм від джерела / розгалужується в
вершині моста а на дві гілки - /, і / 2. Отже, падіння на-
напруги на резисторах /?, і /? 2 однаково, і можна записати сле-
ший рівність:

Структурна схема електронного автоматичного моста поки-
зана на рис. VI. 16. Вона являє собою урівноважений міст,
складається з постійних резисторів /? ь /? 2, - & з, компенсуючого
змінного резистора з
повзунком К і резистора /? термоперетворювача сопротівленія ТЗ. В одну діа-
Гоналу моста подається напряджені змінного струму,
рівне 1,5 В, інша діагональ підключається до входу
врівноважує системи, складається з електронного
підсилювача 3 і реверсивного електродвигуна (РД) 4,
який через редуктор 2 пов'язаний з повзунком реохор-
да К і стрілкою приладу 1.
При зміні температури змінюється опір Рі, що виводидит з рівноваги бруківку схему. Що з'явилося в результаті цго напруга неузгодженості посилюється підсилювачем і за допомогою нащью реверсивного електродвигуна РД викликає переміщення повзунка по компенсує змінному резистору до положення
нію, що забезпечує урівноваження мостової схеми. Таким
чином, положення повзунка К і пов'язаної з ним стрілки при ра однозначно визначає величину опору термопреобразовача і, отже, величину вимірюваної температури.

 

45 Принципова схема автоматичного врівноваженого мосту КСМ2: принцип дії, призначення елементів схеми.

 

 

46 Нормуючі перетворювачі для ТПТ і ТПО: призначення, принцип дії, основні характеристики.

 

Нормуючі вимірювальні перетворювачі забезпечують
перетворення вихідного сигналу первинних вимірювальних преоб-
разователей-стандартних термоелектричних перетворювачів і термоперетворювачів опору, а також вихідних сигналов змінного струму в уніфікований сигнал постійного струму відповідно до вимог ДСП.
Нормуючий перетворювач для стандартних термоелекторі ческих перетворювачів перетворює термоЕРС Е / 0) в сигнал
постійного струму 0-5 мА при опорі зовнішнього навантаження
2,5 кОм. Перетворювач (рис. IV. 19) складається з корректірующе-
го моста МК, що представляє собою четирехплечій місток з ман-
ганінових резисторів 1 ^ 1, Я2, З і мідного /? м, службовця для
компенсації температури холодних спаїв - / 0; підсилювача Ус з токо-
вим виходом / вих та пристрої негативного зворотного зв'язку, со-
стоїть з підсилювача зворотного зв'язку УОС і резистора /? ос.
Вхідний сигнал термоелектричного перетворювача 1) х порів-
ється з напругою зворотного зв'язку ІОС-Сигнал розбалансу
Ш = їх-ІОС ■ (IV.23) посилюється підсилювачем з струмовим виходом / Вих, який надійшли ет в зовнішній ланцюг /?,, і в підсилювач зворотного зв'язку УОС. Токи на виході і на вході У ОС строго пропорційні між собою і по-
цього напруга сигналу зворотного зв'язку
Нормуючі перетворювачі для роботи з термопреобразователями опору в основному аналогічні перетворювачів, призначеним ^ для роботи з термоелектричними перетворювачами. Спрощена принципова електрична схема нормирующего перетворювача для лінійного перетворення опору-
лення RT В уніфікований сигнал постійного струму 0-5 мА при-
ведена на рис. IV.20.
- Перетворювач виконаний по статичній автокомпенсаціонной
схемою і складається з вимірювального моста МІ, підсилювача Ус з токо-
вим виходом / вих та пристрої негативного зворотного зв'язку,
включає підсилювач У ОС і резистор R0c Неврівноважений
вимірювальний міст призначений для перетворення зміни
опору термоперетворювача опору RT В напруги-
ня постійного струму £ / м, знімається з вершин моста а-Ь. Схема
працює аналогічно описаній вище.
У ГСП є ряд нормують перетворювачів для роботи з термопре-
образователями опору різних типів і градуювань. Для перетворення-
вання вимірювальних сигналів змінного струму, одержуваних, наприклад, від диф-
ференціально-трансформаторних перетворювачів, в уніфікований сигнал
постійного струму 0-5 мА застосовуються нормуючі перетворювачі з отри-
цательной зворотним зв'язком, аналогічні описаним вище. При цьому в вимірю-
тельную схему додатково вводиться генератор прямокутних імпульсів
частотою 350 Гц для харчування ланцюгів перетворювача, а на.виходе - фазо-чувствітельние випрямляч.
При створенні комбінованих автоматичних систем контро-
ля, регулювання та управління часто виникає необхідність
об'єднувати в єдиний комплекс електричні,, пневматичні і
гідравлічні технічні засоби автоматизації. В цьому випадку

 

 

47 Кла