- •1.Элементы автоматических устройств.
- •1.1 Функции и характеристики элементов автоматических устройств.
- •1.2 Датчики, основные показатели и характеристики.
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 А) Термометры сопротивления (тс)
- •1.2.1 Б) Полупроводниковые термосопротивления (термисторы)
- •1.2.1. В) Термопары
- •1.2.2 Датчики давления
- •1.2.2 А) Пружинные датчики давления
- •1.2.2 Б) Основные сведения о выборе, установке и эксплуатации при- боров давления(пд)
- •1.2.3 Датчики уровня жидкости
- •1.2.3 А) Поплавковые уровнемеры
- •1.2.3 Б) Гидростатические уровнемеры
- •1.2.3 В) Электрические уровнемеры
- •1.2.3. Г) Радиоизотопные уровнемеры
- •1.2.3 Д) Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •2 7 9 Сигнализация
- •1.2.4 Датчики расхода жидкостей и газов
- •1.2.4 Б) Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 В) Расходомеры индукционные
- •1.2.5 Датчики для автоматического анализа состава материала
- •1.2.5.1 Измерение концентрации веществ
- •1.2.5.1 А) Электрокондуктометрический метод анализа
- •1.2.5.1 Б) Низкочастотный безконтактный концентратомер
- •1.2.5.2 Плотномеры для жидкостей
- •1.2.5.2 А) Весовые плотномеры
- •1.2.5.2 Б) Поплавковые плотномеры
- •1.2.5.2 В) Гидростатические плотномеры
- •1.2.5.2 Г) Радиоизотопные плотномеры
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •1.2.6 А) Психометрический метод измерения влажности газов
- •1.2.6 Б) Метод точки росы
- •1.2.6 В) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых
- •1.2.6 Г) Метод диэлетрической проницаемости
- •2 Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3 Объекты регулирования
- •2.3.1 Одноемкостные статические объекты
- •2.3.2 Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3 Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4 Сложные регулируемые объекты
- •2.4 Автоматические регуляторы
- •2.4.1. Классификация автоматических регуляторов.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные, позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3 А) Статические регуляторы
- •2.4.3 Б) Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3 В) Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пд - регуляторы, пид - регуляторы
- •2.4.4 Основные показатели качества регулирования. Выбор типа ав- томатического регулятора
- •2.4.4 А) Параметры качества в регулирования для статических и ас- татических объектов
- •2.4.4.Б) Выбор типа регуляторов непрерывного действия для статиче- ских и астатических объектов
- •2.4.4 Г) Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объ- ектов
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •2.5.1 Электромагнитные исполнительные механизмы
- •2.5.2 Электродвигательные исполнительные механизмы
- •2.5.3 Пневматические исполнительные механизмы
- •3 Основы теории автоматического регулирования
- •3.1 Способы математического описания аср
- •3.1.1Дифференциальные уравнения (обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безинерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующие звенья
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го по- рядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср
- •4 Технические средства автоматизации
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •4.2. Пневматическая система приборов «Старт»
- •4.5 Микропроцессорные контроллеры (мпк)
- •5 Автоматизация типовых химико-технологических процессов
- •5.1 Проектирование функциональных систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
- •5.2.1 Аср гидродинамических процессов
- •5.2.2 Аср тепловых процессов
- •5.2.3 Аср массообменных процессов
- •5.2.4 Аср процесса газовой абсорбции.
- •5.2.5 Аср процесса ректификации
- •5.2.6 Аср реакторных процессов
- •6.Автоматизированные системы управления технологическими про- цессами
1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
Для измерения влажности газов применяются методы:
1.Психометрический
2. Метод точки росы
Для твердых тел применяются следующие методы:
1. Электрокондуктометрический
2. Метод диэлектрической проницаемости
3. Метод ИК-излучения.
1.2.6 А) Психометрический метод измерения влажности газов
Датчики – два мерных термометра сопротивления, один из них влажный т.е. тепловоспринимающая часть его постоянно увлажнена и соприкасается с гидростатическим телом, всасывающим воду. При испарении влаги у первого термометра температура меньше, чем температура второго термометра сопро- тивления, который называется сухим. При этом образуется психометрическая разность равная разности температур сухого и влажного термометра (tсух - tвл )
Психометрическая разность является мерой относительной влажности контролируемой газовой среды, которая определяется как:
φ=Pвл-A (tсух-tвл)/P * 100%
φ - относительная влажность, %
Pвл, Pсух – упругость паров, насыщающих контролируемую среду при тем- пературе влажного и сухого термометра соответственно.
A - коэффициент, который зависит от свойств контролируемой среды и от скорости отдувания данной средой влажного термометра.
Данный принцип реализовывается в следующей схеме автоматического 2- го психометра (влагомера)
Схема состоит из 4-х плеч с сопротивлениями R1, R2, Rс, R1. Измеритель- ная диагональ включает дополнительное сопротивление Rр
R1- общее для обоих мостов
Оба моста питаются напряжением переменного тока 6,3В от источника, подключенного к питающей диагонали обоих мостов.
Uвс = Uа0 – Uас
Данное напряжение подается в усилитель УС и поступает в РД(приходит
во вращение, перемещает стрелку и движение потенциометра Rр изменяя по- тенциал в точке в. до тех пор пока Uвс не станет = 0, следовательно двигатель остановится. (прибор реализует данную схему АПВ-2)
1.2.6 Б) Метод точки росы
В данном методе при измерении влажности газов параболическое зерка- ло датчика непрерывно охлаждается. При невысокой температуре на его по- верхности начинает образовываться влага (выпадает роса) и зеркало мутнеет. Моментальное помутнение зеркала контролируется с помощью ослабления яр- кости отражения от него светового луча. Данная температура зеркала, при ко- тором оно мутнеет, называется точкой росы и является мерой относительной влажности контролируемой среды. Приборы реализующие данный принцип на- зывают влагомерами « Роса».
тел
1.2.6 В) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых
Твердое тело представляет собой капиллярно пористое вещество, запол- ненное влагой. От количества влаги зависит удельное сопротивление данного материала. В абсолютно сухом виде твердое тело является диэлектрикам с удельным сопротивлением равным 1010 Ом/см. При увлажнении твердого тела оно является проводником с удельным сопротивлением равным 102 Ом/см.
Зависимость сопротивления твердого тела от влажности:
Rх= A / Wn
A - коэффициент, который характеризует свойства твердого тела
W - коэффициент, учитывающий влажность
lgRх=f(W)
1 участок – W=2-30% характеристика практически линейна т.е величина
Rх
зависит от влажности материала.
2 участок - 30-50% - Rх зависит от ряда других факторов (наличие элек- тролитов). Характеристика нелинейная, поэтому данные влагомеры применяют при W=2-30% .
Конструкция влагомера. Состоит из 2-х металлических пластин, между которыми размещен конструкционный материал. Данный преобразователь включается в одно из плеч мостов измеряемой схемы. При изменении W, изме- няется Rх, напряжение в измерительной диагонали моста, которая является мерой влажности испытываемого образца. Поэтому данный метод применяется в лабораторной практике (подготовка образца).