2 Билет

Какие системы автоматического контроля являются местными?

Системы контроля, в которых измерительное устройство располагается в непосредственной близости от места установки чувствительного элемента (объекта контроля) называются местными.

Какие системы автоматического контроля являются дистанционными?

Если удлинить линию связи между чувствительным элементом и измерительным устройством, можно получить измерение на расстоянии. Однако во многих случаях, когда необходимо измерить высокое давление или большой расход, тянуть линии нецелесообразно из-за возможности их разрыва. Если дистанционный контроль необходим, то система усложняется, так как вводится дополнительное преобразующее устройство, которое преобразует измеряемую величину в пропорциональный сигнал (электрический, пневматический), который передается по другому каналу на большие расстояния. Такая система называется дистанционной. Дистанционная система в этом случае имеет два измерительных устройства - первичный преобразователь (датчик) и вторичный прибор (приемник).

Дистанционные системы контроля в зависимости от вида сигнала проходящего по каналу связи или вида питания подразделяются на электрические, пневматические, гидравлические.

Поплавковые плотномеры

Работа поплавковых (ареометрических) плотномеров основана на законе Архимеда.

Поплавковые плотномеры изготовляются двух типов: с плавающим поплавком и с полностью погруженным поплавком.

В приборах первого типа мерой плотности жидкости служит глубина погружения поплавка определенной формы и постоянного веса (рис. ареометры постоянного веса).

В плотномерах второго типа глубина погружения поплавка остается постоянной, а изменяется действующая на него выталкивающая сила, пропорциональная плотности жидкости (ареометры постоянного объема).

В плотномерах с полностью погруженным поплавком (рис.) поплавок (буек) полностью погружен в исследуемую среду. Перемещение буйка при изменении выталкивающей силы вызывает усилие, которое компенсируется сжатием пружины или каким либо другим способом. По величине компенсирующего усилия можно судить об изменении выталкивающей силы, а, следовательно, и о плотности среды.

В двухбуйковом плотномере (рис.) действие скоростной составляющей выталкивающей силы компенсируется встречным движением потоков относительно буйков, образующих чувствительный элемент. Для этого корпус прибора разделен перегородкой на две камеры. Момент силы, создаваемый буйками 2 на рычаге 3, однозначно зависит от плотности жидкости. Он преобразуется в пневмосигнал преобразователем 4 и передается по линии связи на вторичный прибор. На этом принципе основан плотномер, предназначенный для измерения плотности агрессивных, загрязненных и высоковязких жидкостей, в том числе присадок к смазочным маслам.

1 — измерительный сосуд; 2 — поплавок; 3 — патрубок; 4 — патрубок; 5 — дроссель; 6 — отражательные пластины; 7 — сердечник.

На рис. показана принципиальная схема плотномера с плавающим поплавком. Плотномер состоит из измерительного сосуда 1, в котором плавает металлический поплавок 2. Жидкость в прибор поступает через патрубок 3 и выходит из прибора через патрубок 4. Скорость потока устанавливается при помощи дросселя постоянного сечения 5.

Основные требования в процессе измерения плотности:

— вещество не должно осаждаться на буйке в виде осадка, пленки или пузырьков;

— температура среды должна быть постоянной, так как ее изменение сильно влияет на плотность вещества;

— буек должен свободно перемещаться по вертикали внутри сосуда;

— буек должен выдерживать агрессивность среды (буйки делают из нержавеющей стали, литые или полые);

— корпус плотномера может быть изготовлен из коррозионно-стойких материалов или иметь внутреннее защитное покрытие и применяться для измерения плотности агрессивных жидкостей.

Достоинства поплавковых плотномеров:

— непрерывность измерения плотности в промышленных условиях.

Недостатки поплавковых плотномеров:

— можно применять только для небольших резервуаров или трубопроводов с небольшим давлением;

— необходимо термостатирование первичного измерительного устройства.

По закону регулирования

Законом регулирования называется математическая зависимость между входной и выходной величинами или закономерность, по которой разницу между текущим и заданным значением регулируемого параметра по определенной математической зависимости преобразуют в закон регулирования.

У = ƒ(Х),

где У — сигнал регулирования или управления, Х — сигнал рассогласования или разница между текущим и заданным значением параметра.

Законы регулирования бывают линейные и нелинейные.

Из регуляторов с нелинейным законом регулирования наибольшее распространение получили двух- и трехпозиционные регуляторы релейного действия.