- •Лекция. Сбор, обработка и представление первичной технологической информации. Общие сведения об устройствах получения информации.
- •Цепочка получения сведений:
- •Структура информационной системы промышленного предприятия.
- •Измерительный преобразователь. Измерительная система. Датчик. Статические и динамические характеристики.
- •Погрешности средств измерения и методы устранения погрешностей.
- •Метод уменьшения случайной составляющей погрешности.
- •Состав и связи устройств , входящих в гсп.
- •Устройство получения информации о состоянии процесса.
- •Основные характеристики устройств для получения информации.
- •Перспективы направлений развития датчиков.
- •Измерение температуры.
- •Температурные шкалы.
- •Пирометр
- •Измерение температуры манометрическими термометрами.
- •Термопреобразователь сопротивления
- •Классификация термоприобразователей сопротивления.
- •Измерения электрического сопротивления термопреобразователей сопротивления.
- •1. Потенциометрический (с применением потенциометра)
- •2.Спомощью мостов (уравновешенных и неуравновешенных)
- •Оценка погрешности измерений температуры с использованием термопреобразователя сопротивления.
- •Термоэлектродные материалы и конструкции термопары.
- •Конструктивное решение исполнения термопар.
- •Схемы включения термопар.
- •Способы компенсации изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
- •2 Способа соотношения термоЭдс и температуры:
- •Основные источники погрешности при измерении температуры термопарами.
- •Измерение температуры бесконтактными методами.
- •Конструкции и принцип действия пирометров.
- •2. Пирометры спектрального отношения, световые пирометры.
- •3. Пирометры полного излучения, радиационные пирометры.
- •4. Пирометры частичного излучения.
- •Общие условия измерения температуры в промышленных объектах.
- •Измерение давления и разряжения. Классификация приборов.
- •Жидкостные приборы.
- •Дифформационные приборы.
- •Стандартные сужающие устройства.
- •Измерение уровня.
- •Электрические уровнемеры.
- •2. Газоанализатор инф. Красного поглощения.
- •Термокондуктометрические газоанализаторы.
- •Термомагнитные газоанализаторы.
- •Масс-спектрометрический метод газоанализа.
- •Методы сбора первичной технологической информации.
- •Обобщенная модель оммс.
- •Основные свойства архитектуры ммс.
- •Характеристика основных магистралей.
- •Основные магистрали.
- •Конструктивное исполнение локальной магистрали на примере шины isa.
- •Системная магистраль на примере шины vme-bus.
- •Линии передачи данных.
- •Линии арбитража.
- •Линии прерывания.
- •Служебные линии.
- •Конструктивная реализация вычислительных систем на основе шины vme-bus.
- •Реализация межсегментных магистралей в децентрализованных системах сбора первичной технологической информации.
- •Магистральный последовательный интерфейс milstd 1553b.
- •Промышленные сети передачи данных.
- •Промышленная сеть hart.
- •Промышленные сети can bus.
- •Промышленная сеть indastrial Ethernet.
- •Промышленная сеть profi bus.
- •Особенности конструктивной реализации оммс. Построение систем сбора первичной технологической информации на основе оммс.
- •Пример промышленных контроллеров оммс.
Классификация термоприобразователей сопротивления.
По виду чувствительного элемента:
Металлические
Полупроводниковые
2. Эталонные, Образцовые, Рабочие.
3. По конструктивному исполнению:
Обычного исполнения
Пленочные
4. По степени инерционности:
Малоинерционные
Среднеинерционные
Инерционные
(рис. Термопреобразователь обычного исполнения).
Измерения электрического сопротивления термопреобразователей сопротивления.
2способа:
1. Потенциометрический (с применением потенциометра)
Rн – образцовое;Rt– сопротивление термометра
При одинаковом токе в данной цели можно измерить падение напряжения на Rt
2.Спомощью мостов (уравновешенных и неуравновешенных)
R1 R2 R3 R4
b
A C
d
Rпр Rпр
Уравновешенный:В условиях равновесия потенциал точкиb= потенциалу точкиd.
Мы должны учитывать сопротивление подводящих проводов (они вносят погрешность).
R1*I1=R3*I3
R2*I2=(Rt+Rпр+Rпр)*It
Rt=(R2*R1)/R1-2Rпр(это погрешность)
Схема 3-ех проводного вкл. термометра сопротивления.
R1 R3 R2 Rt
b
a
d
Уравновешенный: сопротивление подводящих проводов при измененииtокружающей среды не влияет на точности показателя термопреобразователя.
b
d
Неуравновешенный: вых. Сигнал наbdбудет напряжение.
Схема 4-ех проводная вкл. термометра.
Стабилизированный источник питания.
Снимает падение напряжения.
Оценка погрешности измерений температуры с использованием термопреобразователя сопротивления.
Источники:
Термопреобразователь и линии связи
Измерительный прибор
Методические
3 причины:
Отклонение сопротивления датчика от градуировочного при 0 градусов по Цельсию.
Отклонение градуировочной хар-ки от номинальной.
Датчик нагревается измерительным током.
Измерение температуры термоэлектрическими преобразователями (термопары).
В основе лежит эффект Зеебека (термоэлектрический эффект).
Замкнутая цепь (2 разнородных проводника) возникает эл. ток, если хотя бы 2 места соединения этих проводников имеют различную температуру.
Суммарная термоЭДС = сумме нескольких локальных термоЭДС.
EAB=eAB(t)+eBA(t0)
EAB– суммарная термоЭДС
eAB(t) – локальная термоЭДС
Поддерживая t0постоянным мы получаем зависимостьEAB(t,t0)=f(t).
Основные законы термоэлектричества
1. Закон внутренних температур.
Наличие температурного градиента не приводит к возникновению эл. тока, они не влияют на EAB(t,t0)
2. Закон промежуточных проводников.
Вставка другого металла (х) не приведет к изменению и не будет влиять на EAB еслиtбудет одинаковой.
Следствия:
Спаивание концов проводников.
Использовать компенсационные удлинители.
3.Закон промежуточной температуры.
EAB=E1
EAB=E2
EAB=E1+Е2
Если в цепи, образованной двумя термоэлектродами реализуется термоЭДС Е1при разности температурt1 иt2 и в этой же цепи реализуется термоЭДС Е2 приt3 иt2,то в этой же цепи при разностиt3 иt1суммарное ЭДС будет равна сумме ЭДС при промежуточных температурах.
Вывод: Градуировочные таблицы для термопар можно использовать и при температуре не равной градуировочной т. е 0 градусам по Цельсию.
4.Закон аддетивности термо ЭДС
Если известно термо ЭДС Е1 для металла А в паре с опорным металломRи известно термо ЭДС Е2 для В в паре сR, следовательно нам известно и Е3для пары металлов А и В.
Вывод: Есть возможность комбинировать из произвольно подобранных термоэлектродов и пользоваться для них градуированными таблицами.