БТПп4 / 8 семест / СУХТП / лабы сухтп / лабы / Datchiki_tekhnologicheskoy_informatsii

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

ДАТЧИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Учебно-методическое пособие

по выполнению лабораторной работы

Уфа

2013

Содержание

I Техническое описание лабораторного модуля

II Технические характеристики датчиков технологической информации

III Методические указания к проведению лабораторных работ

I Техническое описание лабораторного модуля

1.Назначение

Лабораторный модуль «Датчики технологической информации» (далее модуль) предназначен для обучения студентов различных специальностей, изучающих дисциплины, связанные с автоматизацией различных отраслей промышленности, программированию промышленных средств автоматизации.

Модуль может быть использован также для обучения учащихся техникумов и слушателей отраслевых учебных центров повышения квалификации.

Модуль выполнен для работы в лабораторных условиях (невзрывоопасная окружающая среда, не содержащая агрессивных газов и паров, ненасыщенная водяными парами и токопроводящей пылью).

2.Технические характеристики

Габаритные размеры модуля, мм -200x250x120. Масса модуля, кг - не более 4. Питание лабораторного комплекса:

-напряжение питания - 220 В, 50 Гц;

-потребляемая мощность - не более 20 ВА.

3. Состав и конструктивное исполнение Модуль выполнен в настольном варианте (рис. 1).

Рис. 1. Внешний вид модуля

В состав модуля входит:

1)моноблок для изучения датчиков технологической информации в сборе; 2)сетевой кабель питания; 3)комплект бесконтактных конечных выключателей (3 шт.);

4)индуктивный преобразователь перемещения;

5)комплект мишеней для лабораторной работы по изучению бесконтактных конечных выключателей; 6)техническое описание и методические указания к проведению лабораторной работы;

7)компакт-диск с технической документацией на датчики; 8)паспорт.

Конструктивно все исследуемые датчики выполнены однотипно. Они представляют собой цилиндрический корпус с резьбой, нарезанной на их внешней поверхности для крепления при помощи двух гаек на месте установки. В корпусе размещается чувствительный элемент и полупроводниковая аппаратура.

Лабораторная установка (рис. 1) представляет собой следующие конструктивно объединенные элементы: стойка датчиков 1, стойка микрометра 2 и разъѐм DB-9F 3 для подключения датчиков. Также на лицевой панели расположены светодиод 4 индикации состояния выхода датчика и гнезда 5 для подключения к выходу датчика измерительного прибора. В качестве измерительного прибора может быть использован цифровой мультиметр, который в комплект не входит.

Кроме того, на торцевой стороне модуля расположен разъем СНП-226 и клавишный переключатель для подачи питания на модуль. Для включения низковольтного питания необходимо нажать клавишный выключатель «Питание», расположенный на лицевой панели модуля.

В стойку 2 в верхнее или нижнее гнездо устанавливается исследуемый датчик 6, закреплѐнный гайками. В стойку 3 установлен микрометр 7 с ценой деления 0,01 мм. На выдвижной части микрометра закреплѐн воздействующий элемент 8, имеющий круглую часть с выступающим «усом». Микрометр позволяет перемещать воздействующий на датчик элемент (ВЭ) и измерять его положение относительно датчика.

Рис. 2. Конструктивное исполнение лабораторной установки для исследования датчиков технологической информации

«Ус» используется при исследовании влияния на характеристики датчика изменения положения пластины при прохождении еѐ мимо датчика, а круглая часть -при исследовании влияния изменения зазора между торцом датчика и пластиной.

В работе предусмотрено исследование индуктивного и емкостного датчиков в двух режимах:

1)контроль прохождения ВЭ мимо датчика; 2)контроль изменения расстояния между ВЭ и торцом датчика.

Условно введѐм для разделения этих двух режимов воздействий соответственно термин «путевой режим» и «режим конечного выключателя» («торцевой режим»).

Для исследования в путевом режиме датчик устанавливается в верхнее монтажное отверстие стойки датчиков (рис. 2). При этом исследуется воздействие на датчик «уса» ВЭ, то есть используется поворот воздействующего элемента. В режиме конечного выключателя датчик устанавливается в нижнее отверстие стойки и исследуется приближение/удаление круглой части ВЭ.

Для исследования индуктивного преобразователя перемещений ИПП его необходимо установить в нижнее отверстие стойки 2. При этом исследуется он также как индуктивный или емкостной датчик в режиме конечного выключателя, только с тем отличием, что в данном случае необходимо снять статическую характеристику UBblХ=f(S).

Для исследования оптического датчика имеется устанавливаемое на лабораторном модуле устройство с перемещающимся вверх/вниз отражающим элементом (ОЭ). Положение ОЭ относительно оптического выключателя измеряется при помощи цифрового штангенциркуля. Возможно изменение материала отражающей поверхности ОЭ (на рис. 1 и рис. 2 не показано).

4. Подготовка лабораторного комплекса к работе

1)подключить сетевой шнур;

2)включить сетевой выключатель на торцевой стороне модуля и подать питание на модуль с помощью кнопочного переключателя «Питание», расположенного на лицевой панели. Наличие напряжения на модуле индицируется подсветкой в тумблере и кнопочном переключателе соответственно.

2. Технические характеристики изучаемых датчиков Характеристики указанных датчиков представлены в табл. 1 и 2.

Примечания:

1. Исследуемый емкостной выключатель имеет встроенный потенциометр для регулировки чувствительности. Для работы производится основная настройка на

зазор 0,7...0,8 Sном.

2. Для определения рабочего зазора емкостного выключателя необходимо воспользоваться табл. 2, где приведены поправочные коэффициенты или табл. 3 и рис. 2, по которым определяется величина диэлектрической проницаемости

материала и далее по значению Ɛr - величина рабочего зазора.

3.Рабочий зазор индуктивного выключателя зависит от металла, из которого изготовлен объект воздействия. Для определения Sраб В табл. 3 приведены поправочные коэффициенты для некоторых металлов.

Таблица 2