7 Билет

Мост электрический уравновешенный по двухпроводной схеме.

Мост состоит из двух равных постоянных резисторов R₁ и R₃, переменного резистора R₂ в виде реохорда (калиброванное сопротивление) и термометра сопротивления R_t. К термометру сопротивления присоединяются два соединительных провода R_np. В одну диагональ моста включен источник постоянного тока, а в другую - нуль-прибор НП. При равновесии моста, которое достигается перемещением движка по реохорду R₂, сила тока I₀ = 0. В этом случае ток от источника питания разветвляется на две ветви I₁ и I₃, падения напряжения на резисторах (плечах) будет равны

R₁ I₁ = R₃ I₃

Падение напряжения на плечах в другой части моста также будет одинаковым.

При изменении сопротивления R_t мост можно уравновесить изменением величины сопротивления реохорда R₂.

Мост электрический уравновешенный по трехпроводной схеме.

В тех случаях, когда колебания температуры среды, окружающей соединительные провода, значительны и погрешность при измерении может превысить допустимую величину, применяют трехпроводную систему подключения термометра сопротивления, которая состоит в том, что одна из вершин моста переносится непосредственно к головке термометра (рисунок).

При таком присоединении сопротивление одного провода R_np прибавляется к сопротивлению R_t, а сопротивление второго провода — к переменному сопротивлению R₂.

Гидростатические плотномеры

Принцип действия гидростатических плотномеров основан на том, что давление р в жидкости на некоторой глубине Н от поверхности равно весу столба жидкости высотой Н (при площади основания 1 см²):

Обычно измеряют разность давлений двух столбов жидкости разной высоты (дифференциальный метод). Это дает возможность исключить влияние на точность измерения колебаний уровня исследуемой жидкости и автоматически осуществить температурную компенсацию.

В пьезометрическом дифференциальном двухжидкостном плотномере с непрерывной продувкой инертного газа (рис.) исследуемая жидкость непрерывно протекает через сосуд 1, в котором поддерживается постоянный уровень. Сосуд 2 постоянного уровня заполнен эталонной (сравнительной) жидкостью с известной плотностью (лучше равной наименьшей плотности исследуемой жидкости).

Инертный газ по трубке 3 проходит через слой исследуемой жидкости постоянной высоты и далее выходит из прибора. Тот же инертный газ по трубке 4 проходит через слой постоянной высоты эталонной жидкости, затем по дополнительной трубке 5 газ проходит через небольшой слой исследуемой жидкости и далее уходит из прибора.

Прохождение газа, из дополнительной трубки через небольшой слой исследуемой жидкости, обеспечивает независимость показаний плотномера от колебания уровня жидкости в сосуде (рис.).

1 — сосуд для исследуемой жидкости; 2 — сосуд с эталонной жидкостью; 3 и 5 — трубки; 6 — дифманометр.

На рис. показана схема установки автоматического плотномера без доплнительной емкости.

При измерении плотности или концентрации этим методом необходимо выполнение следующих условий:

— постоянство значения уровня и температуры;

— постоянство распределения концентрации по объему (недопустимо расслоение среды и выпадение осадков, допустимо слабое перемешивание);

— допустимо продувание воздуха или инертного газа через измеряемую среду (воздух или инертный газ нельзя продувать через взрывоопасные, токсичные, агрессивные среды; растворы кислот и т.д.).

Соединения типовых звеньев. Последовательное соединение звеньев.

Соединения звеньев

Любую систему регулирования можно представить в виде типовых звеньев, которые могут быть соединены между собой различным образом

Для нахождения передаточной функции системы автоматического регулирования (после определения передаточных функций отдельных звеньев) используют правила соединения звеньев.

Найдем передаточные функции:

а) при последовательном соединении звеньев.

При последовательном соединении выходная величина предыдущего звена является входной величиной последующего звена

В частном случае примером могут служить любая система контроля, сигнализации, разомкнутая система управления.

Передаточная функция системы, состоящей из трех звеньев, равна W=у/х.

Передаточные функции отдельных звеньев равны соответственно:

W1=y1/x , W2=y2/y1 , W3=y/y2, где х1=у1, х2=у2

Доказательство проводится методом от обратного, то есть для получения необходимого результата возьмем и перемножим (перемножим передаточные функции отдельных элементов).

W=y/x=(y1/x)*(y2/x1)*(y/x2)=y/x

Из полученного выражения следует, что передаточная функция системы из последовательно соединенных звеньев равна произведению передаточных функций отдельных звеньев.

Параллельное соединение звеньев.

Найдем передаточные функции:

при параллельном соединении звеньев. Параллельным соединением называется такое, при котором один и тот же входной сигнал подается на вход или большего числа звеньев. При этом значения выходных величин суммируется. То есть, когда несколько элементов работают параллельно, и все входы звеньев подключены к общему входу, а все выходы к общему выходу. При этом: X=x1+x2+x3, а Y = y1+y2+y3

Доказательство ведется методом от обратного. Если сложить передаточные функции всех элементов системы, состоящей из параллельно соединенных звеньев, то передаточная функция такой системы будет равна:W1=y1/x; W2=y2/x; W3=y3/x;

(y1/x)+(y2/x)+(y3/x)=W; W=W1+W2+W3;

Таким образом, при параллельном соединении звеньев передаточная функция равна сумме ее отдельных элементов.

Примером может служить система параллельно работающих аппаратов (фильтров, теплообменников).