
- •Технологические измерения и приборы в горной промышленности.
- •Роль и значение технологических измерений и приборов в горной промышленности.
- •Задачи решаемые при изучении курса.
- •Лекция №2
- •Параметры технологических процессов горного производства участвующего в регулировании режимов работы шахтных машин и механизмов.
- •Технологические измерения при ведении очистных работ.
- •Транспортирование угля и породы.
- •Технология измерения в шахтном водоотливе.
- •Технологические измерения в системе автоматического регулирования подъёма.
- •Условия эксплуатации и особенности конструктивного исполнения средств измерения применяемые в технологических процессах горного производства.
- •Степень защиты оборудования.
- •Теория измерительных преобразователей.
- •Измерительный преобразователь как четырёх – полюсник. Режим работы измерительных преобразователей.
- •Режимы работы измерительных преобразователей (ип).
- •Условия согласования и сопряжения ип.
- •Способы увеличения помехозащищённости.
- •Измерение перемещений и местоположения в системах автоматического управления машин и механизмов.
- •Схемы включения реостатных преобразователей.
- •Источники погрешности реостатных преобразователей.
- •Емкостные преобразователи перемещения.
- •Генераторный
- •Погрешности ёмкостных ип.
- •Индуктивные измерительные преобразователи перемещения.
- •Трансформаторные измерительные преобразователи.
- •П лоский преобразователь.
- •Ц илиндрические дифференциальные преобразователи.
- •Фотоэлектрические измерительные преобразователи.
- •Радиоактивный датчик положения.
- •Ультразвуковые и радиолокационные датчики.
- •Преобразователи скорости и ускорения.
- •Магнито – индукционный преобразователь.
- •Средства измерения уровня жидких и твёрдых материалов.
- •Ёмкостные уровнемеры.
- •Методы и средства измерения расхода жидкости и твёрдых сыпучих материалов.
- •Индукционный расходомер.
- •Методы и средства измерения температуры.
- •Индуктивные датчики приближения формы «Клашка» (электроника и автоматизация).
- •Тензорезисторные ип.
- •Пьеза электрические преобразователи силы и давления.
- •Средство измерения скрытой и открытой границы породы угля.
- •Ультразвуковой метод измерения.
Генераторный
2.
Мостовая
измерительная
(схема как правило применяется для
дифференциальных мостовых преобразователей).
Преимущественно мостовых схем включения является высоко чувствительность и малая погрешность.
Преимущества ёмкостных:
Возможность измерения быстропротекающих процессов.
Возможность создания измерительных преобразователей с требуемой функцией преобразования.
Незначительная сила притяжения между обмотками, что не вызывает дополнительные погрешности.
Недостатки:
Сложность технической реализации.
Влияние запылённости и загрязнённости шахтной атмосферы.
Погрешности ёмкостных ип.
1. Температурная – связана с изменением линейных размеров при колебаниях температуры ( аддитивная погрешность).
Аддитивная погрешность как правило устраняется дифференциальной схемой включения.
2. Обусловленная внешним током утечки.
Для устранения этого вида погрешности необходимо уменьшить внутреннее сопротивление преобразователя и увеличивать частоту питания с 50Гц до
5 – 6кГц.
3. Влияние ёмкости экранов соединительных проводов при измерении влажности и вибрации.
Влияние этой паразитной ёмкости может быть устранено в мостовой измерительной схеме.
Серийно выпускаемые ёмкостные уровнемеры которые позволяют измерять уровень жидкости в резервуарах до 5 – 6 тонн. Типы ГРУЗ (РУС).
Индуктивные измерительные преобразователи перемещения.
Принцип действия основан:
На изменении индуктивности катушки.
На изменении активного сопротивления обмотки.
Индуктивный преобразователь представляет собой катушку индуктивности полное сопротивление которой изменяется при взаимном перемещении элементов магнитопровода.
Н – напряжённость магнитного поля
μ0 – магнитная проницаемость магнитопровода,
S – площадь перекрытия.
С увеличением расстояния перемещения δ уменьшается чувствительность.
На величину Z оказывает влияние площадь перекрытия подвижного магнитопровода неподвижное и величина зазора.
Преимущество использования индуктивного преобразователя:
Простота конструкции.
Возможность измерения сверх перемещений с высокой чувствительностью.
Недостатки:
Нелинейная функция преобразования.
Наличие аддитивной погрешности вызванное влиянием температуры на активное сопротивление обмотки.
Значительная сила притяжения подвижного магнитопровода к неподвижному, что вызывает дополнительную погрешность.
Все недостатки индуктивных ИП могут быть устранены в дифференциальном индуктивном преобразователе имеющем определённую схему включения.
Преимущество дифференциальных
индуктивных преобразователей:
Линейность функции преобразования на значительном участке диапазона измерения.
Значительно меньшая сила притяжения действующая на якорь.
Выходное напряжение преобразователя меньше всего зависит от величины и частоты питающего, т.е. при отсутствии перемещения нулевой точки обладает большой стабильностью характеристик.
По сравнению с одинарным дифференциальный имеет чувствительность выше в 2 раза.
Значительно снижается аддитивная погрешность.
Недостатки:
Влияние колебаний частоты питающей сети.
Изменение напряжения питания вызывает изменение магнитного сопротивления и чувствительности измерительного преобразователя.
Колебания температуры окружающей среды вызывает изменение магнитной проницаемости материала магнитопровода а следовательно вызывает аддитивную погрешность.
Схема замещения:
Чувствительность: