- •Расчетно-графическая работа
- •130500 «Нефтегазовое дело» (мт, ст, гт)
- •1. Общие требования к оформлению расчетно-графической работы
- •2 Краткие теоретические сведения
- •3 Задания Расчетно-графическОй работЫ
- •1 Погрешности измерения технологических параметров
- •2 Датчики
- •3. Измерение основных технологических параметров
- •4 Релейные схемы технологической сигнализации
- •5 Виды и методы измерения. Типы автоматических систем.
- •Передача информации в системах автоматики
- •Cписок рекомендуемой литературы
- •Содержание
2 Датчики
2-1. Имеется два индуктивных трансформаторных датчика линейного перемещения, различающиеся между собой числом витков обмотки питания (у первого датчика оно в 2 раза больше) и частотой питающего напряжения (у первого датчика она в 2 раза меньше). Будет ли их чувствительность одинакова? Если нет, у какого датчика она будет больше? Все остальные параметры датчиков одинаковы.
2-2. Одинаковы ли коэффициенты преобразования K = R/T у терморезисторов ТСМ с начальным сопротивлением 53 и 100 Ом в диапазоне температур (0… 150) 0С?
2-3. Имеется два кварцевых пьезоэлектрических датчика, каждый из которых состоит из 4 пластин. Но в одном случае пластины имеют форму круглой шайбы толщиной 0,3 см и диаметром 1 см, а во втором – квадратной пластины толщиной 0,5 см и стороной квадрата 1,5 см. Будет ли их чувствительность одинакова? Если нет, у какого датчика она будет больше?
2-4. Определите относительную чувствительность и относительное изменение полного сопротивления одинарного индуктивного датчика (рисунок 16). Начальный зазор в0 = 1 мм, изменение воздушного зазора Δв = 0,1 мм.
Рисунок 16
2-5. Одинаковым ли будет по абсолютной величине изменение сопротивления платинового терморезистора при изменении температуры от 0 до 200 0С и от 200 до 400 0С? Почему?
2-6. Будет ли работать термопара, если температура свободных концов окажется больше температуры горячего конца? Если будет, изменится ли работа термопары и как?
2-7. На рисунке 17 показан стержневой измерительный тензопреобразова-
тель, включающий 4 проволочных тензорезистора. Какие из них при измерении усилия F будут измерительными, а какие – компенсационными?
Рисунок 17
2-8. На рисунке 18 приведена статическая характеристика индуктивного датчика. Как изменится эта характеристика, если частота напряжения питания увеличится в 2 раза?
Рисунок 18
2-9. Градуировка термопары проводилась при температуре свободных концов минус 20 0С. Как в этом случае будет выглядеть статическая характеристика термопары?
2-10. Как изменится чувствительность пьезодатчика, представляющего собой пластину из кварца, при увеличении толщины пластины в 2 раза? Под толщиной пластины понимается расстояние между электродами.
2-11. Определите напряжение на обкладках пьезоэлектрического кварцевого датчика, имеющего форму диска диаметром D = 1 см, толщиной d = 1 мм при сжатии его силой Fx = 20 Н. Емкость измерительной схемы, подключенной к датчику, Свх = 16,8 пФ, пьезомодуль кварца Кп = 2,2*10-12 Кл/Н, а его диэлектрическая проницаемость = 4,5.
2-12. На рисунке 19 показана схема трансформаторного (индукционного) дачтика угла поворота. Изобразите (качественно) его статические характеристики при отсутствии и наличии обмотки смещения W3.
2-13. Одной из областей использования вихретоковых датчиков является толщинометрия – определение толщины слоя диэлектрика на металлическом основании. Можно ли использовать вихретоковые датчики для измерения слоя металлизации на диэлектрическом основании?
Рисунок 19
2-14. От какого параметра пьезодатчика (длины, ширины, толщины) зависит коэффициент пьезочувствительности?
2-15. Как изменится чувствительность емкостного датчика угловых перемещений с обкладками в виде двух полуокружностей при увеличении их радиуса в 2 раза?
2-16. Зависит ли чувствительность пьезодатчика от площади пластины, на которой установлены электроды?
2-17. Как изменится чувствительность пьезодатчика, представляющего собой пластину из кварца, при пропорциональном увеличении всех параметров кварцевой пластины (длина, ширина, толщина) в 2 раза?
2-18. Вихретоковый преобразователь используется для контроля толщины проводящего покрытия на изоляционном материале. Нарисуйте, как примерно будет меняться выходной сигнал при увеличении толщины покрытия.
2-19. Имеются два пьезодатчика, один из которых состоит из 4 пластин площадью S1, а второй из 2 пластин площадью S2 (S1 в два раза меньше S2). Будет ли их чувствительность одинакова?
2-20. Термопара имеет следующие характеристики: диапазон измерения 0 – 600 0С, постоянная времени 2 минуты, чувствительность 32 мкВ/град. Через 2 минуты после ее помещения в объект измерения выходной сигнал составил 2,56 мВ. Определите температуру объекта, если температура окружающей среды составляет 22 0С.