- •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.
Схемы включения термопар.
Термобатарея(последовательное соединение термопар).
Используем одинаковый тип термопар.
Соединяем последовательно.
А В А В А В E=n*EAB
(для повышения значения вых. сигнала Е)
1 2 … n
При дифференциальном включении.
T0 T0 T0
А В А В Для измерения разности температур Т1и Т2.
E=EAB(T1,T0)-EAB(T2,T0), если Т1>T2
Т1Т2
Способы компенсации изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
1. Стабилизировать температуру опорного контакта (Т0).
2. Удалить Т0 как можно дальше от технологического процесса (для этого используют компенсационные провода).
Способы подборки удлинителей:
подбирают провода идентичные по термоэлектрическим свойствам термоэлектродам.
способ суммарной компенсации (удлинители должны иметь номинальные статические характеристики такие же как и термоэлектроды в небольшом интервале температур 0-100 С).
Компенсационные провода:
CJC-для соединения компенсационных проводов.
-
а)t0 = 00Cab-питающая диагональ
cd-измерительная диагональ
+c +
aнаabмы питаем стабилизированное
R4 напряжение постоянного тока
A B R3 R1
t1 R2
R1R2R3-материал Манганит
-bdR4-материал Медь
Мост в равновесии когда tсопр. R4=00С. Чем больше отклонение от градировочнойt, тем больше разбаланс моста.
На вершинах cиdвозникает разность потенциалов которая ровна по величине и разная по знаку изменению термоЭДС термопары вызванному отклонением температур свободны концов от градуировочной.
б) термистр.
в) платиновый термометр сопротивления .
г) микросхемы.
2 Способа соотношения термоЭдс и температуры:
1. Реализуется при размещении в памяти машины таблицы зависимости t-mV.
2. Аппроксимация температуры и ЭДС полиномиальной зависимостью.
Основные источники погрешности при измерении температуры термопарами.
Плохой контакт в месте спая и раскалибровка термопары.
Шунтирование термопары и гальвоноческий эффект.
Rs
t1
RL
Rs
Многочисленные шумы и помехи возникающие при измерении термоЭДС.
Способы снижения погрешностей:
1. Применение компенсационных проводов.
2. Стремление к максимальному сокращению длины соединительных проводов.
3. Нормализатор сигнала.
4. Экранирование термопар, чехлов и соединительных проводов.
5. Использовать временно отключенные интеллектуальные датчики.
Методы дистанционной диагностики исправности термопар:
1. Протоколирование результатов измерения.
2. Метод закорачивания термопары.
Измерение температуры бесконтактными методами.
Пирометрический метод – (анализ излучения)
Пирометры:
Полного излучения
Частичного излучения
Квазимонохроматические
Спектрального отношения
Закон Планка:Закон Винка:
Данные законы для абсолютно черного тела.
Цветовая температура– температура абсолютно черного тела при которой отношение спектральных плотностей излучения при двух различных длинах волн равно отношению соответственных плотностей излучения для реального тела.
Для абсолютно черного тела у которого E=1 истинная температура совпадает с цветовой.
Закон Стефана-Больцмана:
Яркостная температура– реализуется на отыскании максимальной в кривой Планка.