10. Средства измерения сил и масс в асу тп Технические средства измерения сил и масс.

1. Метод уравновешивания силой.

2. Метод уравновешивания силой упругой деформации.

2.1 На основе тензорезисторных преобразователей.

Преимущества: высокая точность, стабильность измерения, простая конструкция, широкий температурный диапазон, малая инерционность измерения.

а) проволочные и фольговые, база: 1..30мм с номинальным сопротивлением 50..400 Ом. На бумажной или проволочной основе.

Работоспособность при температуре –30°C..+170°C.

б) никель молибденовая проволока (тип НМП)

Работоспособность при температуре +430°C.

2.2 Магнитоупругие измерительные преобразователи (трансдукторы или токдукторы).

Принцип действия: Изменение магнитной проницаемости, что приводит к изменению индуктивности обмоток на сердечнике.

Преимущества: Высокая механическая прочность, надежность, высокая мощность выходного сигнала.

Недостатки: Невысокая точность измерения ΔF ≈1..2%.значительная температурная погрешность ΔFt ≈0,2% на 10°C, временная нестабильность изменения параметров.

Вибрационно измерительные преобразователи.

Принцип действия:

Строятся на основе тензорезисторных преобразователей. Состоят из набора первичных преобразователей, на которые монтируются взвешенные емкости, вторичные служат для преобразования передачи выходного сигнала, регистрирующей аппаратуры. Используются для измерения массы нетто сыпучих веществ. Серийно выпускается унифицированный ряд 4кг-120т. В агрегатных комплексах сигналы унифицированы: 0..5 мА, 0..10 В, 4..8 кГц,

Эксплуатация t°C -10°C..50°C,

Первичные преобразователи: -30..+50 °C ,

Класс точности 0,2; 0,6

11. Средства измерения расхода в асу тп Средства измерения расхода.

Применяются для измерения расхода и объема жидкости продуктов: газов, паров, а также для товарно-учетных операций.

Для измерения расхода чистых жидкостей, газов, паров используются потенциальные манометры, принцип действия которых основан на колебаниях давления, при протекании жидкостей или газов через специальные устройства с измерением геометрического сечения.

• Первичные преобразователи (Сопла), преобразователи расхода которых 0,005..4м³/ч.

• Для измерения не взрывоопасных электропроводящих жидкостей используются электромагнитные индикаторы расходомеры. В них отсутствуют подвижные части конструкции.

• Для подсчета используются единичные измерения изделий (промышленные счетчики).

12. Измерительные преобразователи перемещения

Измерительные преобразователи перемещения.

Основные метрологические характеристики:

1. Статическая характеристика датчика Uвых =f(Uвх).

2. Чувствительность датчика k=ΔUвых /Δ Uвх .

3. Разрешающая способность, порог чувствительности min ΔUвх→ΔUвых

4. Инерционность –время в течении которого установившееся показатели изменяются в пределах погрешностей датчика.

5. Точность датчика характеризуется величинами основных и дополнительных погрешностей в сумме.

Погрешности круговых датчиков.

Вид погрешности	Классы точности датчиков (цена деления дискретных датчиков в угловых единицах)
	1(10`)	2(5`)	3(2`)	4(1`)	5(0,5)	6(0,5`)
Система погрешности в пределах одного оборота	50`	20`	8`	4`	2`	1`
Нестабильность показаний в течение 16 часов	10`	5`	3`	1,5`	0,7`	0,3`

Погрешности линейных датчиков.

Интервал перемещений в мм	Классы точности датчиков (цена деления дискретных датчиков в угловых единицах)
	1(10`)	2(5`)	3(2`)	4(1`)	5(0,5)	6(0,5`)
125	16	8	4	2	1	0,5
500	25	12	6	3	1,5	0,8
1250	35	16	9	4,5	2,5	1
5000	60	30	16	-	-	-

По физическому принципу действия чувствительного элемента датчики подразделяются на:

1. Фотоэлектрические основаны на эффекте периодического изменения освещенности.

Достоинства: могут обладать наивысшей точностью и разрешающей способностью, высокая чувствительность и быстродействие измерения, отсутствие механической связи с контролируемым объектом.

Недостатки: Повышенная чувствительность посторонних источников излучения, меньшая защищенность от вибраций и запыленности окружающей среды.

2. Электростатические емкостные - выходной сигнал формируется в зависимости от ΔС-чувствительного элемента.

Достоинства: Высокая чувствительность и добротность изменений нелинейности ΔUвых=10^-4..10^-5 %, малые тепловые потери.

Недостатки: Низкая мощность выходного сигнала, жесткие условия по герметизации корпуса (паразитные емкости).

3. Пьезоэлектрические - используется эффект возникновения электрического заряда в функции от деформации чувсвительного элемента.

4. Электромагнитные - основанный на эффекте изменения индуктивности или взаимной индукции чувствительного элемента

Достоинства: Уступают электростатическим по чувствительности и линейной статической характеристике, но превосходят по мощности выходного сигнала, более высокая помеха защищенности,более высокая надежность работы.

5. Электроакустические – эффект изменения энергии поверхности волны чувствительного элемента.

6. Электромеханические – (электро- контактный)- в зависимости от приложения силы формирования сигнала.

Достоинства: Простая конструкция, большая мощность выходного сигнала.

Недостатки: Более худшие метрологические характеристики как статические, так и динамические.

7. Реостатные

Достоинства: Простая конструкция, большая мощность выходного сигнала.

Недостатки: Более худшие метрологические характеристики как статические, так и динамические.

8. Механотронные – принцип действия основан на механическом управлении электронным током электровакуумного прибора путем непосредственного перемещения его электрода.

Достоинства: Высокая чувствительность измерений, 0,3В/мин, малая линейность выходного сигнала ΔUвых=0,05..0,0001%, высокое быстродействие и низкое выходное сопротивление.

Недостатки: Большая потребляемая мощность, высокая конструкционная сложность, принципиальная невозможность измерения угловых перемещений.