Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры автоматика.docx
Скачиваний:
36
Добавлен:
09.04.2015
Размер:
2.01 Mб
Скачать

25.Преоразователи температуры: классификация, области применения.

Для измерения температуры применяется большое число средств измерения или технических средств, называемых термометрами, с помощью которых сигнал температурной измерительной информа­ции преобразуется в вид, удобный для непосредственного восприя­тия наблюдателем, автоматической обработки, передачи и исполь­зования в автоматических системах регулирования и управления. В промышленной термометрии применяются два основных метода измерений: контактный и бесконтактный.

При измерении контактным методом чувствительный элемент термометра находится в непосредственном контакте (соприкосновении) с измеряемой средой. Бесконтактными методами температура определяется по тепловому электромагнитному излучению нагретых тел.

Широко распространенными средствами измерения температу­ры, основанными на использовании контактного метода, являются термометры расширения(жидкостные,дилатометрические,биметаллические,манометрические,газовые,конденсационные), термоэлектрические термометры используются с милливольтметрами и потенциометрами, термо­метры сопротивления. Кроме того, известны также термошумовые, пьезокварцевые, акустические, магнитные и некоторые, другие ви­ды термометров, которые пока не получили широкого применения в промышленной термометрии. Выбор того или иного технического средства для измерения температуры зависит от многих факторов, связанных с диапазоном изменения температуры, точностью изме­рений, составом и свойствами измеряемой среды, дистанционностью измерения и т. д.

Температура относится к таким физическим величинам, которые не поддаются непосредственному измерению. Поэтому при опреде­лении ее всегда преобразуют в другую физическую величину, легко поддающуюся измерению. При этом необходимо располагать уравнением, связывающим температуру с этой физической величиной. Все это означает необходимость введения температурной шкалы, которая представляет собой непрерывную совокупность чисел, ли­нейно связанных с численными значениями какого-либо физическо­го свойства тела, представляющего собой однозначную и монотон­ную, функцию температуры

26Аналогово- цифровой преобразователь (ацп) – преобразует аналоговый сигнал в цифровой (двоичное число).

Например: термопара – преобразует температуру в напряжение.

На вход АЦП подается аналоговый сигнал (А). Компаратор сравнивает выходной сигнал А ЦАП с входным сигналом (А). Если А>В, то логический элемент & пропускает счетные импульсы в счетчик. Счетчик подсчитывает эти импульсы. Постепенно увеличивая двоичное число. Как только напряжение В превысит входной сигнал А, вентиль & запирает подачу импульсов. Полученная в счетчике двоичная комбинация передается в процессор, а счетчик обновляется, и счет начинается сначала.

Например: На вход А подано U=2В. Счетчик досчитает до комбинации 1010, после чего остановится и сбросит свои показания на 0.

27Принцип действия термоэлектрических преобразователей основан на использовании термоэлектрического эффекта, который заключается в том, что в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных проводников, возникает электрический ток, если места соединения (спая) нагреты до различной температуры. Термоэлектрический эффект: для разных металлов разное число свободных электронов, диффузия электронов через спай, электроды А и В заряжаются + и -, возникает электрическое поле, между электродами А и В возникает разность потенциалов – термоЭДС. Если tо – const, то Еав=f(t). Измерение температуры сводится к измерению термоЭДС термопары. Для включения в цепь электроизмерительного прибора или вторичного преобразователя её следует разорвать в спае с температурой tо. ТермоЭДС не изменится с введением в её цепь третьего проводника (С), если концы этого проводника имеют одинаковую температуру. Это позволит включать в цепь преобразователя соединительные провода, измерительные приборы. Погрешность, возникающая вследствие изменения температуры свободных концов, устраняется применением компенсационных проводов для отвода свободных концов преобразователя в зону с известной постоянной температурой. Как правило, эти провода изготовляются из тех же материалов, что и термоэлектроды, а для платинородий, платиновых одна жила из меди, другая- из медно-никелевого сплава.

Стандартизовано 5 основных типов технических ТПТ: Платинородий(+электрод) (10% родия)—платина(-электрод). Обозначение «ТПП». Лучшие преобразователи до температуры 1300-1600ºС. Термоэлектроды из проволоки Ǿ 0,5 и Ǿ1мм изолируется фарфоровыми бусами или трубками.

Платинородий (30% родия) – платинородиевые (6% родия). Обозначение «ТПР». Применяются до температуры 1600- 1800ºС. Не требуют поправки на температуру холодных спаев, т. к. при 20ºС развивают всего около 2мв.

Хромель- алюмелевые. Обозначение «ТХА». Применяются до температуры 1100 - 1300ºС.

Хромель- копелевые. Обозначение «ТХК». Применяются до температуры 600- 800ºС. Развивают наибольшую термоЭДС (около 7мв на 100ºС).

Вольфрам- рений (5% рения)- вольфрамрениевые( 20% рения). Обозначение «ТВР». До температуры 2300 ºС.

Термоэлектрические преобразователи температуры (термопары) градуируются при температуре свободных концов 0ºС, каждый тип термопары имеет градуировочную таблицу зависимости термоЭДС от температуры при условии температуры свободных концов=0ºС. На практике вторичные приборы: милливольтметры, потенциометры и вторичные преобразователи (U-U), (U-I) градуируются при температуре свободных концов 0ºС, а работают в условиях t0 свободных концов 20ºС. . На разность в 20ºС в показания вторичных приборов вводятся поправки во избежание существенных погрешностей измерения. Для защиты от механических повреждений и от воздействия измеряемой среды электроды ТПТ помещаются в специальную защитную арматуру: защитная гильза (нержавеющая сталь, корунд, окись алюминия), головка для присоединения термоэлектродов и компенсационных проводов. Существуют термопары без защитной арматуры, спай электродов приваривается к конструкции объекта измерения, напр. трубопровод. Имеется большое разнообразие типов и конструкций защитной арматуры, предназначенной для различных условий эксплуатации термопар: обычного исполнения, с подвижным и неподвижным штуцерами, вибро- и ударопрочные, пожаро- и взрывобезопасные, на низкие и высокие давления, с низкой тепловой инерционностью т.д. Термопары монтируются, как правило, с помощью патрубков (бобышек, гильз), ввариваемых в трубопровод на глубину до оси сечения, привариваемых к конструкциям и штуцеров защитной арматуры. В случае применения термопар в системе сбора информации, требующей дистанционной передачи данных, они подключаются к вторичному нормирующему преобразователю U‗→U‗0-10в; U‗→I‗0-5мa, 4-20 мa или преобразователю с цифровым выходом на общую шину.

28Влияние Д-составляющей закона регулирования на качество переходных процессов АСР.

Таким образом добавление Д-составляющей не повлияло на статическую ошибку, но увеличило емкость системы (время реагирования). Обычно Д-составляющую вводят в тех случаях, когда имеют место большие резкие возмущения или объект регулирования обладает большим временем запаздывания.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.