
- •Общие сведения
- •1 Измерительные схемы приборов общего назначения
- •1.1 Мостовые измерительные схемы
- •1.2 Компенсационные схемы
- •Дифференциальные схемы
- •2 Основные сведения об измрительных преобразователях. Вторичные измерительные приборы
- •2.1 Параметрические преобразователи
- •2.2 Измерительные автоматические приборы параметрических преобразователей
- •2.3 Генераторные преобразователи
- •Электромагнитным возбуждением
- •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
- •8.1 Приборы для измерения плотности
- •8.2 Измерение вязкости
- •Автоматические влагомеры
- •9.1 Диэлькометрические влагомеры
- •9.2 Оптические влагомер
- •Измерение влажности газов
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.