
TSA_IMRO_Метрология 2
.pdf
Рисунок 2.2 – Схема лабораторного стенда
2.4.2. Перевірка градуювання органа настроювання межі
пропорційності
Підготувати табл. 2.1 для запису результатів вимірів.
Встановити стрілку приладу 1 за допомогою ИРН на середині шкали й сполучити з нею стрілку задатчика. Знайти в цьому положенні контрольну точку при відкритому дроселі Тіз, потім перевести Тіз на оцінку “∞”, а стрілку 15 – на першу відмітку, що перевіряється, відповідно до табл. 2.1. Змістити стрілку приладу 1 щодо стрілки задатчика на величину, що відповідає зміні тиску виходу 0,02 МПа, Визначити значення неузгодженості ∆Хвх, що викликала зміну Рвих = 0,02 МПа. Знайти значення δф для даного положення стрілки 15 за формулою:
δф = |
∆Xвх 0,08 |
100% |
(2.2) |
||
∆X |
макс |
0,02 |
|||
|
|
|
|
|
Повторювати зазначені дії для інших позначок органа настроювання δ Результати вимірів занести в табл. 2.1
Таблиця 2.1 – Результати випробувань
Позначка |
Зміна тиску на |
Величина не- |
Фактичне зна- |
відхиленПрипустиме- |
(±)часткахвня від значеньномінальних |
|
шкали δ, % |
виході регулятора |
узгодженості на |
чення δф, % |
|||
|
|
|||||
|
∆Рвих, МПа |
вході регулято- |
|
|
|
|
|
|
ра ∆Хвх, по діл. |
|
|
|
|
|
|
шкали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
0,02 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
0,02 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
0,02 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
0,02 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
0,02 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
0,02 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
0,02 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
Потім відкрити дросель ізодрома й знову знайти контрольну точку. Встановити диск Тіз на перевіряєму позначку і внести збурювання на величину ∆XП. Після стрибкоподібної зміни вихідного тиску на 0,015 МПа. включити секундомір і визначити час Tізф , протягом якого вихідний тиск зміниться ще на 0,015 МПа. Повторити вищевказані дії на кожній позначці, що перевіряется, не менш трьох разів і визначити середнє значення Tізф .
2.4.3. Перевірка градуювання органа настроювання часу ізодрома
Підготувати табл. 2.2 для запису результатів вимірів. Знайти контрольну точку при Тіз = 0,1 хв, δ = 40%, стрілці приладу в середині шкали Рвих = 0,06 МПа. Закрити дросель ізодрома (оцінка “∞”) і знайти зсув пера приладу ∆XП щодо стрілки задатчика, що відповідає зміні вихідного тиску на 0,015 МПа.
Таблиця 2.2 – Результати випробувань
Оцінка шкали |
Припустиме від- |
Зміна тиску на виході |
Фактичне зна- |
|
Т |
, хв |
хилення ∆Т , хв |
регулятора ∆Р , МПа |
чення Tф , хв |
|
із |
із |
вих |
із |
|
|
(±) |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
3-9 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,1 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
1,0 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
Скласти звіт про роботу, що повинен містити: номер, назву, а також ціль лабораторної роботи, схему регулятора, результати випробувань і розрахунків по перевірці регулятора, висновок про можливе використання регулятора.
2.5. Контрольні питання
1)Призначення, характеристика та устрій регулятора приладів серії КСЗ.
2)Визначити основні елементи УСЭППА, що складають даний регуля-
тор.
3)Яка послідовність перевірки градуювання органів настроювання регу-
лятора?
4)Побудувати структурну схему регулювання хіміко-технологічного па5) раметра із застосуванням пневматичного регулятора приладного типу.
6)Навести основні графіки перехідних характеристик регулятора, що відбивають їхню якісну відмінність при різних положеннях органів настроювання.
3. “ПЕРЕВІРКА Й ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОЕЛЕКТРИЧНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА Й СТАБІЛІЗАТОРА ТИСКУ ПОВІТРЯ”
3.1. Мета роботи
oознайомитися із призначенням, улаштуванням і принципом дії пневмоелектричного перетворювача ПЄ-55М и стабілізатора тиску повітря СДВ6;
oвиконати перевірку перетворювача ПЄ-55М и стабілізатора тиску СДВ - 6;
oвизначити рівняння реальної характеристики перетворювача ПЄ-55М із застосуванням ЕОМ.
3.2. Призначення, улаштування і принцип дії стабілізатора тиску
повітря
Стабілізатори тиску повітря застосовуються з метою підтримки тиску живлення пневматичних приладів і пристроїв у випадку коливань тиску повітря в лініях живлення. Пристрій СДВ-6 забезпечує регулювання тиску на виході в межах 0,02 - 0,3 МПа при зміні тиску на вході в інтервалі 0,35 - 0,8 МПа.
Стабілізатор тиску з скидом в атмосферу (рис 3.1) являє собою пропорційний регулятор, що підтримує постійний тиск у камері 3, сполученої зі споживачем. На вході й виході стабілізатора встановлюються манометри. Роль вимірювального пристрою виконує мембрана 4, на якій виникає сила, пропорційна поточному значенню РТ. Ця ж мембрана є й елементом порівнювання, на якому порівнюються зусилля, що розвивається мембраною 4, і зусилля стиску пружини 5, яка виконує роль задатчика тиску стабілізації. Встановлення завдання виконується за допомогою настановного гвинта 6. Клапан 2 з порожнім штоком 7 і пружиною 1, змінюючи свій прохідний перетин при зміні тиску РТ, відновлює тиск PСТАБ під мембраною. У випадку підвищення тиску частина по-

вітря випускається через канал штока 7 і отвір 8 у корпусі стабілізатора в атмосферу, що призводить до вирівнювання тиску в камері 3.
Рисунок 3.1 – Стабілізатор тиску з скидом в атмосферу
3.3. Опис лабораторного стенда
Схема лабораторного стенда представлена на рис. 3.2.
Стенд складається з фільтра 1, редукторів тиску повітря 2 і 3, манометрів 4 і 5, перемикача пневматичного роду робіт 6, стабілізатора 7 тиску СДВ 6, зразкового манометра 8, вторинного пневматичного приладу, 9 типу ПВ1.3, пневмоелектричного перетворювача 10 типу ПЭ-55М, мілліамперметра 11 типу M1830 вузькопрофільного зі світловим покажчиком. Для подачі стисненого повітря служать крани К0, К1 і K2. Включення електроживлення здійснюється тумблерами Т0, Т1, Т2 і Т4, а тумблером Т3 підключається мілліамперметр 11 до виходу перетворювача 10. Опором R змінюється зовнішнє навантаження від 0 до 2,5 кОм. Трансформатор 12 створює вихідну напругу 6,3 В, необхідну для живлення мілліамперметра 11.

Рисунок 3.2
3.4. Порядок виконання роботи
Ознайомитися зі схемою лабораторного стенда й підготувати табл. 3.1 для запису результатів вимірів.
Поставити перемикач 6 (див.рис. 3.2) у положення “Вимк.”. Відкрити крани К0 і К1 подачі повітря живлення на установку. За допомогою редуктора тиску 3 за манометром 5 установити тиск на нульовій відмітці. Перемикач 6 поставити в положення “Б”, потім редуктором 3 установити за манометром 5 тиск 0,05 МПа, і, обертаючи ручку настановного гвинта стабілізатора 7, установити тиск на виході стабілізатора рівним 0,03 МПа по шкалі манометра 8. Після цього за манометром 5 редуктором 3 установити послідовні значення Рвх, зазначені в табл. 3.1.
Щоразу відзначають за манометром 6 значення тиску Рф на виході стабілізатора 7 і записують ці значення в графу 3 табл. 3.1.
Таблиця 3.1 – Результати перевірки стабілізатора тиску
|
Тиск повітря, Мпа |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Похибка |
на вході |
|
що стабілізу- |
|
фактичне на |
Що стабілізуєть- |
|
приладу, Рвх |
|
ється, на ви- |
|
виході при- |
ся, на виході при- |
регулю- |
|
|
ході приладу, |
|
ладу, Рф |
ладу, Рвих, МПа |
вання Е, % |
|
|
Рс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 |
|
|
|
|
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зазначені дії повторити при стабілізованих Рс на виході стабілізатора 7, рівних 0,05 і 0,1 МПа. Поставити перемикач 6 потім у положення “Вимк.” і закрити кран К1. Скласти звіт про роботу.
3.5. Обробка результатів вимірювань
Величина відхилення
∆Рвих = Рф − Рс. |
(3.1) |
Похибка регулювання стабілізатора тиску
δ = |
Рвих |
100%. |
(3.2) |
|
|||
|
Рс |
|
Знайдене максимальне значення Ρвихмах й трьох серій експериментів порівнюється з паспортним значенням = 0,005 МПа. При цьому перевіряється дотримання умови
∆Рмах ≤ 0.005 МПа |
(3.3) |
вих |
|
На підставі умови (3.3) робиться висновок про можливість застосування стабілізатора.
3.6. Звіт про роботу
Звіт про роботу повинен містити схеми лабораторного стенда стабілізатора, таблицю результатів повірки й розрахунків.
3.7. Контрольні питання
1)Призначення й принцип дії стабілізатора тиску СТВ-6.
2)Який закон регулювання реалізує стабілізатор тиску?
3)Основні показники стабілізатора тиску, по яких здійснюється оцінка його роботи.
4)Вимоги, до стисненого повітря для живлення пневматичних засобів автоматизації.
4. ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ Й ПЕРЕВІРКА ЕЛЕКТРОННОГО ІМПУЛЬСНОГО РЕГУЛЮЮЧОГО ПРИСТРОЮ
4.1. Мета роботи
o ознайомитися із призначенням, улаштуванням і принципом дії імпульсного регулюючого блоку Р21;
o перевірити дію регулятора й визначити вихідні напруги блоку; o перевірити роботу органів настроювання регулятора;
oзробити висновок про виконання, групу блоку і можливості застосування регулятора.
4.2. Призначення й характеристика регулюючого блоку Р21
Регулюючий блок Р21 входить до складу КТС системи “Каскад” і є імпульсним ПІ регулятором електричної гілки ДСП із уніфікованим вхідним 0-5 мА й вихідним 0-(±)24 У сигналами. В схемах автоматичних систем регулювання блок Р21 застосовують у комплекті із блоком керування БУ21, пристроєм, ЗУ05, блоком індикації В12 і датчиком покажчика положення ДУП виконавчого механізму.
Закон ПІ регулювання в Р21 разом з виконавчим механізмом формується у відповідності з наступним алгоритмом:
|
Xвих (Р) = |
|
|
К |
П |
|
1 |
вх (Р), |
(4.1) |
|
|
|
|
|
|
1+ |
|
X |
|||
|
1 |
+Т |
|
|
||||||
|
|
ДфР |
Tі Р |
|
|
|||||
де КП – коефіцієнт пропорційності регулятора; |
|
|
||||||||
Тдф – постійна часу демпфірування; |
|
|
|
|
|
|
||||
Ті – постійна часу інтегрування; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хвих(Р) – вихідний сигнал регулятора в операторній формі; |
|
|||||||||
Хвх(Р) |
– вхідний сигнал регулятора в операторній формі. |
|
Коефіцієнт пропорційності регулятора знаходиться з вираження
KП = 1/TмVсв |
(4.2) |
де Тм – час повного переміщення вихідного вала виконавчого механізму; Vсв – швидкість зв'язку,
Функціональна схема блоку Р21 представлена на рис. 4.1. Основні органи настроювання блоку:
oпотенціометр “ТДф” призначений для зміни постійної часу демпфірування;
o потенціометр “Зона”, для зміни зони нечутливості блоку;
oпотенціометр “tи”, що використовувується для зміни мінімальної тривалості включень;
o перемикач “Vсв” призначений для зміни швидкості зв'язку; o перемикач “Ті” для зміни постійної часу інтегрування.
Гнізда А-Б використовуються для контролю неузгодженості, утвореного сигналами, поданими на “Входи 1-4”. На гніздах В-Б утворюється посилений в 500 разів сигнал неузгодженості. Гнізда Г-Б використовуються при настроюванні блоку в тому випадку, коли необхідно розрядити ємність зворотного зв'я- зка або змінити встановлений час Ті. При установці перемичок між гніздами Д- Б виключається дія виконавчого зворотного зв'язка. Як слідує зі схеми, функціонально регулятор утворюють вимірювальний ланцюг 1, головна 2 і додаткова 3 зворотні зв'язки, прямий канал, що складається з операційного підсилювача 7 і трипозиційного релейного підсилювача 4, джерело живлення 6 і сигнальні лампочки 5.
Залежно від діапазонів настроювання блок випускається у двох виконаннях: виконання 1 - для процесів, що протікають повільно; виконання 2 - для процесів із середнім часом протікання. Залежно від допусків на установку динамічних параметрів блоки діляться на дві групи - А и Б.