Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Gladkaya_A.,Korol_YU.Izmerenie_neelektricheskih...doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
5.78 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донецкий национальный университет экономики и торговли

имени Михаила Туган–Барановского

Кафедра общеинженерных дисциплин

А.Д.Гладкая, Ю.В. Король, В.П. Головинов, И.Н. Кобзарь

ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Учебное пособие

Донецк 2009

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Донецкий национальный университет экономики и торговли

имени Михаила Туган – Барановского

Кафедра общеинженерных дисциплин

А.Д.Гладкая, Ю.В. Король, В.П. Головинов, И.Н. Кобзарь

ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины

как учебное пособие для студентов высших

учебных заведений

Учебное пособие

Донецк 2009

ББК 30.10я 73

И 37

УДК[621.317.39.08:681.5](075.8)

Рецензенты:

д-р техн. наук, проф., Шевченко Ф.Л.

д-р техн. наук, проф., Михайлов А.Н.

д-р техн. наук, проф., Улитин Г.М.

д-р техн. наук, проф., Заплетников И.Н.

Рекомендовано Министерством образования и науки Украины

как учебное пособие для студентов высших

учебных заведений

( лист № 1.4/18-Г-206 від 26.01.08 р.)

И37 Измерения неэлектрических величин электрическими методами [Текст] : учеб. пособие/М-во образования и науки Украины, Донец. нац. ун-т экономики и торговли им. Михаила Туган-Барановского, Каф. общеинженер. дисциплин ; А. Д. Гладкая, Ю. В. Король, В. П. Головинов, И. Н. Кобзарь. – Донецк : [ДонНУЭТ], 2009 – 139 с

В пособии приведены основные теоретические сведения по основам автоматики и автоматизации производственных процессов. Приведена классификация электрических датчиков и основные требования к ним. Рассмотрены схемы включения датчиков, системы дистанционной передачи сигналов, способы увеличения чувствительности измерительных систем, область применения. Кроме того, приведены выходные характеристики и рассмотрены преимущества и недостатки работы первичных преобразователей.

Учебная информация, которая содержится в пособии, является полезной, не только для студентов технических специальностей, но и для практических работников, которые занимаются системами автоматизации пищевых производств

ББК 30.10я73

© Гладкая А.Д., Король Ю.В.,

Головинов В.П., Кобзарь И.Н., 2009

© Донецкий национальный университет

экономики и торговли

имени Михаила Туган-Барановского, 2009р.

СОДЕРЖАНИЕ

Общие сведения …………………………………………….

1

Измерительные схемы приборов общего назначения ….

1.1

Мостовые измерительные схемы …………………………

1.2

Компенсационные схемы …………………………………..

1.3

Дифференциальные схемы …………………………………

2

Основные сведения об измерительных преобразователях. Вторичные измерительные приборы ………………………

2.1

Параметрические преобразователи ………………………

2.2

Измерительные автоматические приборы параметрических преобразователей ……………………………………..

2.3

Генераторные преобразователи ……………………………

2.4

Измерительные автоматические приборы генераторных преобразователей ……………………………………………

3

Автоматический контроль температуры.

Приборы измерения температуры ……………………………

3.1

Термометры расширения …………………………………...

3.2

Манометрические термометры …………………………….

3.3

Пирометры излучения ………………………………………

4

Автоматическое измерение давления.

Приборы измерения давления ……………………………...

4.1

Жидкостные манометры ……………………………………

4. 2

Пружинные манометры ……………………………………

5

Автоматический контроль расхода ………………………..

Приборы измерения расхода

5.1

Тахометрические расходомеры (жидкости) ……………….

5.2

Расходомеры постоянного перепада давления ……………

5.3

Расходомеры переменного перепада давления ……………

5.4

Электромагнитные расходомеры …………………………..

5.5

Ультразвуковые расходомеры ……………………………...

5.6

Тепловые расходомеры …………………………………….

5.7

Объемные счетчики ………………………………………..

6

Автоматический контроль уровня………………………….

Приборы контроля уровня

6.1

Буйковый уровнемер ……………………………………….

6. 2

Весовые уровнемеры ……………………………………….

6.3

Гидростатические уровнемеры …………………………….

6.4

Кондуктометрические уровнемеры ……………………….

6.5

Сигнализаторы уровня сыпучих тел ………………………

7

Автоматическое измерения состава вещества…………….

Приборы измерения состава

7.1

Кондуктометрический метод ……………………………….

7.2

Потенциометрический метод ………………………………

7.3

Оптический метод …………………………………………..

7.4

Анализаторы газов …………………………………………..

8

Автоматическое измерение свойств веществ ……………..

8.1

Приборы для измерения плотности ………………………..

8.2

Измерение вязкости …………………………………………

9

Автоматические влагомеры ……………………………….

9.1

Диэлькометрические влагомеры …………………………...

9.2

Оптические влагомеры ……………………………………..

9.3

Измерение влажности газов ……………………………….

Литература …………………………………………………...

Общие сведения

Измерения – способ получения количественной информации о величинах, характеризующих физические явления или процессы. Под измерением понимается определение опытным путем с помощью технических средств значений физической величины.

В большинстве случаев оказывается целесообразным производить измерения неэлектрической величины электрическими методами, что обеспечивает непрерывность процесса измерения, легкость передачи результатов измерений на расстояние, высокую точность и чувствительность.

Измерение неэлектрических величин сводится к тому, что измеряемая величина преобразуется в электрическую – сопротивление, индуктивность, емкость, э.д.с.

Процесс преобразования сигнала осуществляется элементами автоматики. Элемент – функциональная простейшая часть системы, выполняющая определенную операцию с сигналом. Каждый элемент автоматики является по существу преобразователем энергии. Совокупность элементов, необходимых для выполнения заданных функций называется автоматическим устройством.

В общем виде автоматическое измерительное устройство (рисунок 1) можно представить в виде измерительного первичного преобразователя и вторичного преобразователя электрического сигнала.

Рисунок 1. Структура измерительного устройства

Элемент измерительного устройства, преобразующий входную неэлектрическую величину x в выходную удобную для измерения x1, называется измерительным преобразователем (датчиком).

По характеру электрических величин, получаемых на выходе, электрические датчики делятся на параметрические и генераторные.

Часто применяются электрические датчики с промежуточным преобразованием, где механический датчик объединен с электрическим. Преобразование контролируемой величины в таких датчиках происходит по схеме измеряемая величина - механическое воздействие - электрическая величина.

Во вторичном преобразователе происходит преобразование выходного сигнала датчика x1 в электрический сигнал y или преобразование некоторого количества энергии определенного рода на входе на соответствующее количество того же или другого рода на выходе.

К приборам общего назначения, применяемым в измерительных комплексах в качестве вторичных, относятся автоматические потенциометры, равновесные мосты, милливольтметры, логометры, приборы с индукционными, сельсинными и ферродинамическими преобразователями.

1 Измерительные схемы приборов общего назначения

Вторичные преобразователи – это комплекс элементов, воспринимающих выходной сигнал датчика и преобразующих его в величину достаточную для привода исполнительного устройства в системах автоматического регулирования или контролирующего устройства в системах автоматического контроля.

Приборы, применяемые для автоматического контроля и регулирования технологических процессов, имеют различные измерительные схемы, вид которых определяется выходной величиной первичного преобразователя – датчика технологического параметра.

Основные измерительные схемы: мостовые и схема логометра, компенсационные и схема милливольтметра, дифференциально-трансформаторная.