6. Методы и приборы измерения уровня

По типам: 1) абсолютное значение уровня; 2) сигнализаторы уровня; 3) измерители раздела среды; 4) измерители плотности среды.

По принципу действия: 1) механические; 2) буйковые; 3) поплавковые; 4) гидростатические; 5) акустические; 6) радарные; 7) электрические; 8) радиоактивные.

П

1 – поплавок; 2 – гибкий трос; 3 – груз; 4 – шкала.

Преимущества: 1) высокое разрешение – 0,1 мм; 2) точность – 1 мм; 3) простота конструкции.

Недостатки: 1) нельзя в системах автоматического регулирования; 2) в средах, образующих налипание

оплавковый

Буйковый

1 – электронная схема; 2 – дифференциально-трансформаторный преобразователь (ДТП); 3 – подвижный сердечник ДТП; 4 – изолирующая трубка; 5 – пружина; 6 – буек.

Для измерения уровня раздела фаз двух жидкостей. Определение плотности рабочей среды при неизменном уровне.

Гидростатический

Преимущества: возможность использования в САР.

Недостатки: 1) низкая точность; 2) ограничение применения (монтаж устройства на дне резервуара, требования постоянной плотности среды).

Ультразвуковой

Преимущества: 1) бесконтактность; 2) использование в загрязненной среде в различного вида жидкостях; 3) отсутствие высоких требований износостойкости и прочности оборудования; 4) независимость от плотности жидкости.

Недостатки: 1) ошибки при отражении от нестационарных препятствий; 2) область насыщения (2-3 см); 3) возможность использования только в резервуарах с нормальным давлением; 4) оказывает влияние пыль, газ, газовые смеси и пена.

α_газа=1,77·10^-3 1/град; τ_ср – время распространения УЗ в среде; V_зв – скорость УЗ в среде.

Радарный

Преимущества: наиболее точный.

Недостатки: стоимость.

Типы антенн: 1) рупорная; 2) стержневая; 3) трубчатая антенна; 4) параболическая и планарная.

Электрический емкостной уровнемер

1 – стенка сосуда; 2 – электрод; 3 – электронный блок; 4 – релейный элемент.

Омический уровнемер

1 – электромагнитное реле; 2 – электрод.

Волноводный уровнемер, Радиоизотопный уровнемер

7. Характеристики исполнительных устройств (иу). Конструкции регулирующих органов иу. Порядок расчета и выбор иу

Основные характеристики ИУ

• Пропускная способность (K_v) – расход среды (м³/ч) с плотностью равной 1000кг/м³, пропускаемый ИУ при перепаде давления на нем в 1кгс/см² (0,1атм) и температуре 20^ОС.

• Пропускная характеристика (K_v=f(h)) – зависимость пропускной способности от положения затвора.

• Условный диаметр (D_у) – диаметр входного патрубка клапана.

• Расходная характеристика (q=f(h)) – зависимость расхода через ИУ от положения затвора.

Типы рабочих органов ИУ:

Порядок расчета и выбор ИУ.

1. Определение пропускной способности K_v

2. Определение предварительного значения K_vmax

3. По каталогу выбирают ближайшее большее значение условной пропускной способности

4. Выбирают D_у

5. Выбирают тип пропускной характеристики (K_v=f(h))

8. Основы ТАУ (построение моделей, статические и динамические характеристики элементов системы автоматического регулирования, линеаризация уравнений моделей вблизи рабочей точки, запись уравнений в отклонениях от рабочей точки).

Построение моделей.

1. Теоретические выводы из законов сохранения (массы, энергии, импульса).

2. В результате экспериментального исследования реакции объекта на различные входные воздействия ( теория идентификации).

3. Смешанный способ – структура модели из теории, а коэффициент определяется опытным путем.

Статические и динамические характеристики элементов САР

Статическая характеристика элемента – зависимость его выходной величины y от входной x в равновесных состояниях.

Динамическая характеристика элемента (y(t)) – изменение во времени выходной величины y при скачкообразном изменении входа x (переходный режим).

Линеаризация уравнений моделей вблизи рабочей точки.

Угол наклона касательной

З апись уравнений в отклонениях от рабочей точки.

- линейная модель объекта записанная в отклонениях от рабочей точки