TSA_IMRO_Метрология 2

10 є нерухливою по відношенню до гайки 13, але при монтажі регулювального клапану до виконавчого механізму за допомогою ручного приводу вона має можливість переміщуватись відносно гайки 13.

Рисунок 7.3 – Конструкція встановлення кінцевих вимикачів виконавчого пристрою.

Два потенціометри 1, що також розташовані у керуючій коробці, мають точно визначений хід 16, 25 чи 40 мм і повинні використовуватись для регулювального клапану з таким самим ходом.

Пропускна характеристика клапану – лінійна, максимальна пропускна здатність Кv – 10т/год, припустиме протікання у затворі клапану – до 0,1% від Кv.

7.3 Опис лабораторного стенду

Схема для зовнішніх електричних з’єднань виконавчого пристрою наведена на рис.7.4, а схема лабораторного стенду містить виконавчий пристрій ВП, блок керування БУ-21, тумблер Т0 подачі електроживлення та дистанційний покажчик положення регулювального органу ДУП-М.

7.4 Порядок виконання роботи

7.4.1 Визначення гістерезісу датчика положення

Встановити тумблер Т0 у положення „вкл.”. за допомогою кнопки БУ-21 вивести ВП в положення „відключ.”, про що буде свідчити спрацьовування кінцевого вимикача ВП і встановлення стрілки на нульову позначку.

Провести вимірювання сигналу датчика у шести точках, рівномірно розташованих у межах діапазону повного ходу вихідного органу (штоку). Вимірювання провести окремо для кожного напрямку руху вихідного органу механізму. Знайти гістерезис як різницю значень сигналу, що вимірюється покажчиком ДУП-М, у вибраних точках діапазону повного ходу вихідного органу для обох напрямків руху. Результати випробувань звести до таблиці 7.1.

«Відкрито»

Рисунок 7.4 – Схема електрична принципова механізму типу ЕСПА-02 ПВ 202: М – електродвигун типу ЕОРКП 041/4; С – конденсатор МК-4 мкФ; R1 і R2 – потенціометри; М3 – мікроперемикач по моменту «закрито»; П3 і ПО – мікроперемикачі відповідно по положенню «закрито» і «відкрито»; БЗ і БО – мікроперемикачі для блокування «закрито» і «відкрито» відповідно.

де S – номінальне значення повного ходу вихідного органу механізму,

мм.

7.4.2 Визначення вибігу вихідного органу

Включити ВП, натиснувши кнопку БУ-21, і при походженні покажчиком положення штоку виконавчого механізму через оцифровану риску шкали розірвати коло живлення, відпустивши кнопку БУ-21. Після остановки руху покажчика штоку визначити на яку відстань (мм) перемістився покажчик після відключення живлення. Відлік провести в обох напрямках, а результат занести в табл.. 7.1. Кінцевий результат буде дорівнювати середньоарифметичному значенню по даним випробувань.

Таблиця 7.1 – Результати визначення гістерезісу датчика положення ВП

7.4.3 Визначення середньої відносної швидкості переміщення вихід-

ного органу

Випробування проводяться (не менше п’яти) при тривалості командного сигналу ∆t ≤ 1с. з одночасним вимірюванням переміщення ∆S (мм). Середню відносну швидкість V обчислюють за формулою:

Абсолютну швидкість V’ (мм/хвил). Переміщення штоку знаходять за рівнянням:

7.5. Контрольні питання:

1)Призначення, особливості конструкції виконавчого пристрою типу ЕСПА 02 РГ?

2)Дати визначення основним характеристикам виконавчого електричного механізму чи регулювального органу?

3)Навіщо застосовується зворотній зв'язок по положенню виконавчого механізму в АСР?

4)Навести класифікацію існуючих електричних виконавчих пристроїв.

8. ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМАТИЧНОГО ВИКОНАВЧОГО ПРИСТРОЮ З МЕМБРАННИМ ПРИВОДОМ.

8.1. Ціль роботи

o ознайомитись з конструкцією і роботою пневматичного виконавчого пристрою;

o засвоїти методику визначення основних характеристик виконавчого пристрою;

oпобудувати робочу характеристику мембранного виконавчого механізму;

oвизначити коефіцієнт пропускної здатності регулювального органу.

8.2.Конструкція та характеристики пневматичного виконавчого

пристрою

За призначенням пневматичні виконавчі пристрої ідентичні попередньому, а серед основних характеристик додатково до наведених у розділі 8.2 слід виділити робочу характеристику, що визначає залежність величини переміщення штоку від тиску повітря над мембраною, і гістерезіс ходи штоку, тобто різницю ходи штоку поміж прямим та зворотнім переміщенням штоку на одному і тому рівні тиску повітря над мембраною. На рис. 8.1. представлена загально прийнята конструкція мембранного виконавчого механізму прямої дії (ППХ), основними елементами якого є мембранна камера, кронштейн з пружиною і рухлива частина.

Мембранна камера утворена кришками 1,3 і затиснутою між кришками мембраною 2. Кришка 3 прикріплена до кронштейну 5. Верхня кришка і мембрана утворюють робочу порожнину. Рухлива частина складається з опорного диску 4, до якого прикріплена мембрана 2 і шток 7 із з’єднувальною гайкою 10. Остання призначена для з'єднання штоку механізму зі штоком регулювального органу. Пружина 6 одним торцем спирається в опорний диск 4, а іншим через

опірне кільце 8 – у регулювальну втулку 9, яка служить для зміни початкового натягування пружини і напрямку руху штоку.

Рисунок 8.1 – Конструкція мембранного виконавчого механізму.

8.3. Опис лабораторного стенду

Схема установки для дослідження характеристик мембранного регулювального клапану наведена на рис. 8.2. і складається з пневматичного регулювального клапану 1, встановленого на водяному трубопроводі 2, мірного бака 3, редуктора тиску стислого повітря 4, манометра 5, манометрів 6 і 7 для визначення перепаду тисків на регулювальному органі і запірного крану 8. Шкала індикатора переміщення штоку клапана напору про градуйована у відсотках від повної ходи штоку, що складає 13 мм.

8.4 Порядок виконання роботи

8.4.1 Визначення робочої характеристики виконавчого механізму

Підготувати таблицю випробувань – табл. 8.1, за наступною формою. Подати стисле повітря на регулювальний клапан і змінюючи його тиск за допомогою редуктора 4 здійснювати контроль переміщення (S) штоку (% і мм) при прямому і зворотному ході. Результати занести до табл.. 8.1. Визначити вели-

чину гістерезісу і величину нечутливості виконавчого механізму, попередньо побудувавши графіки S=f(P)

Рисунок 8.2 – Схема лабораторного стенду.

8.4.2 Визначення витратної та пропускної характеристики виконав-

чого пристрою

Підготувати таблицю випробувань згідно з таблицею 8.2.

Відкрити кран на трубопроводі і подати воду через клапан. Змінюючи тиск повітря над мембраною згідно табл.. 8.1 проводити контроль ходу клапану і витрати води у бачок. Отримані дані занести до таблиці 8.2. Побудувати графік витратної характеристики V=f(S). За результатами випробувань розрахувати коефіцієнт пропускної здатності клапану Кv (м3/год) для кожного положення S за формулою:

де V – максимальна об’ємна витрата води, м3/с; ρ – густина води, кг/м3;

∆P – перепад тиску на клапані, Н/м2.

Таблиця 8.1 – Результати випробувань по визначенню робочої характеристики виконавчого механізму.

Таблиця 8.2 – Результати випробувань по визначенню витратної і пропускної характеристики виконавчого пристрою.

Побудувати графік пропускної характеристики Кv=f(S).

8.5. Контрольні питання

1)Призначення, особливості конструкції виконавчого пристрою?

2)Основні характеристики виконавчого пристрою з мембранним приводом?

3)Призначення позиціонерів при роботі у складі мембранних виконавчих пристроїв?

4)Дати визначення поняття пропускної здатності та пояснити необхідності її введення.

9.ПОВІРКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПНЕВМОЕЛЕКТРИЧНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА ТА СТАБІЛІЗАТОРА

ТИСКУ ПОВІТРЯ.

9.1 Ціль роботи

oпневмоелектричного перетворювача ПЭ-55М та стабілізатора тиску повітря СДВ 6;

oпровести повірку перетворювача ПЭ-55М та стабілізатора тиску повітря СДВ 6;

oвизначити рівняння реальної характеристики перетворювача ПЭ-55М із застосуванням ЕОМ.

9.2 Конструкція та принцип дії стабілізатора тиску повітря

Стабілізатори тиску повітря застосовуються з ціллю підтримання тиску живлення пневматичних пристроїв та приладів на випадок коливання тиску повітря в лініях живлення. Обладнання СДВ 6 забезпечує регулювання тиску на виході у межах 0,02 – 0,3 МПа при зміні тиску на вході в інтервалі 0,35 – 0,8.

Стабілізатор тиску із скидом в атмосферу (рис. 9.1) являє собою пропорційний регулятор, підтримуючий постійний тиск в камері 3, з’єднаною зі споживачем. На вході та виході стабілізатора встановлюються манометри. Роль вимірювального пристрою виконує мембрана 4, на якій виникає сила, пропорційна поточному значенню Рт. Ця ж мембрана є елементом управління, на якому порівнюється зусилля, розвинене мембраною 4, та зусилля стиску пружини 5, що виконує роль задатчика стабілізуємого тиску. Установка завдання виконується за допомогою установочного гвинта 6. Клапан 2 з порожнім штоком 7 та пружиною 1, змінюючи свій прохідний переріз під час змінювання тиску

Рстаб відновлює тиск під мембраною. У випадку підвищення тиску частина повітря випускається через клапан штоку 7 та отвір 8 у корпусі стабілізатору в атмосферу, що призводить до вирівнювання тиску в камері 3.

Рт

1

Рисунок 9.1 – Стабілізатор тиску з скидом в атмосферу

9.3 Опис лабораторного стенду

Схема лабораторного стенду наведена на рис. 9.2.

Стенд складається з фільтра 1, редукторів тиску повітря 2 і 3, манометрів 4 та 5, перемикача пневматичного роду робіт 6, стабілізатору 7 тиску СДВ - 6, зразкового манометру 8, вторинного показуючого пневматичного приладу 9 типу ПВ1.3, пневмоелектричного перетворювача 10 типу ПЭ-55М, міліамперметру 11 типу М1830 вузькопрофільного з світловим показчиком. Для подання стислого повітря служать крани К0, К1 та К2. Включення електроживлення здійснюється тумблерами Т0, Т1, Т2 та Т4, а тумблером Т3 підключається міліамперметр 11 до виходу перетворювача 10. Опором R змінюється зовнішнє навантаження від 0 до 2,5 кОм. Трансформатор 12 утворює вихідну напругу 6,3 В, необхідну для живлення міліамперметру 11.