24 Билет
Гидростатические уровнемеры (дифманометрические)
дифманометр любой системы (дифманометрический уровнемер), измеряющий давление столба жидкости в сосуде Дифманометрами можно измерять уровень в открытых и закрытых сосудах, то есть в сосудах, находящихся под давлением и разрежением. На рисунке 6 13 а показана схема трубных соединений при измерении уровня в открытом резервуаре и установке дифманометра ниже дна резервуара.
а — при измерении уровня жидкости в открытом резервуаре; б — при измерении уровня жидкости в резервуаре, находящемся под давлением.
При измерении уровня агрессивной жидкости дифманометр должен быть защищен от действия агрессивной среды.
Оптические приборы (по поглощению)
Анализаторы, основанные на явлении поглощения электромагнитного излучения, называют абсорбционнооптическими и a6copбционно-метрическими.
Поглощение излучения видимой части спектра связано с переходами между энергетическими уровнями валентных электронов атомов или молекул поглощающего вещества.
Анализаторы жидкостей и газов, основанные на явлении поглощения электромагнитного излучения видимой части спектра, называются колориметрами или фотоколориметрами (от лат. color — цвет и от греч. — metreo — измеряю).
Излучение видимой части спектра используется также для измерения концентрации жидких или твердых частиц в газе (дым, туман), твердых или форменных частиц в жидкостях (суспензия, эмульсия).
На рис. приведена схема простейшего оптического 2-х лучевого колориметра (используется метод сравнения оптических свойств анализируемого вещества со стандартным веществом).
Колориметрический газоанализатор имеет один источник (лампа 1) и два приемника (фотоэлементы 6 и 9) излучения и является двухлучевым.
1 — источник излучения; 2 — фильтр. 3 — призма; 4 — зеркала; 10 — кювета (глухая); 5 — кювета (проточная); 6 и 9 — приемники излучения; 7 — усилитель; 8 — измерительный прибор.
Оптические приборы (по рассеянию)
При прохождении потока света через дисперсную среду имеет место его рассеяние, которое при прочих постоянных условиях зависит от соотношения размеров частиц и длины световой волны. Если последняя значительно больше размера частиц, то имеет место дифракция световой волны, то есть огибание волной частицы. Если же размеры частицы больше длины волны, то имеет место преломление и отражение света на границе фаз.
Турбидиметр — прибор, измеряющий концентрацию по оптическим явлениям рассеяния в основном для определения мутности жидкости (суспензии).
1 и 11 — линзы, 2 — лампа, 3 и 12 — боксы, 4 — держатель, 5 — подвеска, 6 — блок питания и усилитель сигнала фотоэлемента, 7 — вторичный прибор, 8 — фотоэлемент, 9 — диафрагма, 10 — светофильтр.
В анализаторе источник и приемник излучения размещены в герметичных боксах, укрепленных на держателе. Прибор опускается в анализируемую жидкость. Свет от лампы проходит через линзу, измеряемую среду, другую линзу, светофильтр, диафрагму и попадает на фотоэлемент. Сигнал с фотоэлемента поступает на усилитель и далее на вторичный прибор.
Оптические приборы (по отражению)
Анализаторы дисперсных сред, основанные на явлении рассеяния света и измерении отраженного этой средой светового потока, называют нефелометрами (от греч. nephele — облако, туча и metreo — измеряю).
Нефелометры — это прибор для определения концентрации различных веществ в воздухе (рис). Работают по принципу эффекта рассеяния.
1 — кювета, 2 — источник, 3, 11 и 13 — линзы, 4 — заслонка (оптический клин), 5 — синхронный двигатель, 6 — обтюратор, 7 и 12 — полупрозрачные зеркала, 8 — реверсивный двигатель, 9 — усилитель, 10 — фотоэлемент.
Излучение от источника разделяется на два потока. Поток отраженного в кювете средой света через линзу и полупрозрачное зеркало поступает на фотоэлемент. Второй поток поступает в фотоэлемент через линзу, диафрагму и другое зеркало. Световые потоки сравниваются между собой. И в случае разницы интенсивностей реверсивный двигатель перемещает заслонку до тех пор, пока не восстановится равенство световых потоков, поступающих в фотоэлемент.
Показатели качества систем автоматического регулирования Качество — это ряд показателей или свойств системы автоматического регулирования, которые удовлетворяют требованиям технологического процесса. Максимальное отклонение регулируемой величины от заданного значения (динамический заброс).
Для устойчивого колебательного процесса максимальным отклонением будет первое отклонение, последовавшее за возмущением. Для апериодических процессов это отклонение единственное.
Величина максимального отклонения называется динамическим отклонением или перерегулированием и зависит от: динамических свойств объекта, принятого закона регулирования, параметров настройки регулятора. Колебательность переходного процесса
Колебательность системы определяется числом колебаний регулируемой величины за время переходного процесса.
Колебательный затухающий переходный процесс характеризуется степенью затухания (Ψ).
Ψ = (А1 — А2) / А1, где А1 — максимальное отклонение параметра; А2 — второе отклонение параметра от заданного значения.
С изменением параметров настройки регулятора степень затухания переходного процесса может меняться от 0 до 1.
Остаточное отклонение регулируемой величины
После компенсации системой автоматического регулирования возмущающего воздействия регулируемый параметр может вернуться к заданному значению с некоторым отклонением, то есть статической ошибкой регулирования. Возвращение регулируемой величины к заданному значению без остаточного отклонения достигается введением в закон регулирования воздействия по интегралу от отклонения регулируемой величины.
Время регулирования
Время регулирования - tp- это время переходного процесса, то есть его продолжительность. Оно зависит в основном от свойств объекта и вида регулятора. Правильно выбранное время регулирования позволяет вести технологический процесс в оптимальном режиме. При этом отклонение регулируемой величины не должно отличаться от заданного значения не более, чем на 5%. Чем меньше время регулирования, тем лучше система реагирует на внешние воздействия.