- •«Северный (Арктический) федеральный университет имени м.В. Ломоносова»
- •2014 Оглавление Введение………………………………………………….2
- •§ 1 Основные понятия об управлении, автоматизации управления и регулировании. Системы автоматического управления (сау) и системы автоматического регулирования (сар). Задачи автоматизации
- •1.2 Классификация сар
- •По виду задающего воздействия g(t) замкнутые сар делятся на:
- •§2 Математический аппарат исследования линейных систем автоматического регулирования
- •§ 3 Передаточные функции линейных звеньев
- •§ 4. Алгебра передаточных функций (пф). Основные соединения линейных звеньев.
- •§5. Алгебра пф . Многоконтурная линейная одномерная сау
- •§ 6. Передаточные функции линейных систем.
- •§7 Временные характеристики линейных звеньев
- •§8 Частотные характеристики линейных систем
- •§9 Типовые звенья линейных систем и их динамические характеристики
- •§9.1 Позиционные звенья
- •5. Консервативное звено
- •§9.2 Интегрирующие звенья
- •2. Инерционное интегрирующее звено
- •3. Изодромное звено
- •§ 9.3 Дифференцирующие звенья
- •1. Идеальное дифференцирующее звено
- •2. Инерционное дифференцирующее звено
- •§ 9.4 Звено запаздывания
- •§10. Типовые объекты регулирования и их свойства.
- •10.1. Одноёмкостный объект с самовыравниванием
- •§ 10.2 Одноемкостный объект без самовыравнивания.
- •§10.3 Многоемкостные объекты с самовыравниванием
- •§10.4 Многоемкостные объекты без самовыравнивания.
- •§10.5 Объекты регулирования с запаздыванием
- •§11. Законы регулирования и регуляторы
- •§ 11.1 Пропорциональный регулятор
- •§11.2 Интегральный регулятор
- •§ 11.3 Пи-регулятор
- •§11.4 Пропорционально-дифференциальный (пд-регулятор)
- •§ 11.5 Пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид) регулятор
- •Раздел 4. Автоматизированные системы контроля технологических параметров
- •Глава 8. Государственная система приборов
- •8.1 Принципы построения и классификация
- •8.2 Блочно-модульный принцип построения средств гсп
- •8.3. Конструктивные особенности средств измерений
- •Глава 9. Обзор си технологических параметров
- •9.1. Обзор си температуры
- •9.2. Обзор си давления
- •9.3. Обзор си расхода
- •9.4 Обзор си уровня
- •9.5. Аналитические измерения
- •Глава 10. Расчёт основных погрешностей измерительных цепей
- •10.1. Класс точности си
- •10.2. Расчёт погрешностей измерительных цепей
9.2. Обзор си давления
Технические средства для измерения давления подразделяются на измерительные приборы и преобразователи (рис.12). В зависимости от вида измеряемого давления ассортимент СИ давления весьма разнообразен: манометры и преобразователи избыточного и абсолютного давления, вакуумметры и мановакуумметры, тяго- и напорометры, дифференциальные манометры и др.
Измерительные приборы для измерения давления – это, как правило, местные приборы прямого действия (пружинные с трубками Бурдона и Нагаткина, мембранные, сильфонные и др.). По исполнению все эти приборы показывающие, со шкалами, градуированными в единицах измерения давления. Среди них есть также и самопишущие (обычно с сильфонным чувствительным элементом), а также с электроконтактной системой сигнализации или позиционного регулирования.
121
Рис.12. Классификация СИ давления
Классы точности технических приборов невысоки и, в зависимости от исполнения, составляют 1,0; 1,5; 2,5; 4,0.
ИП давления по принципу преобразования подразделяются на две основные группы:
С прямым преобразованием:
а) в дискретную выходную величину (реле давления);
б) в аналоговую выходную величину (преобразователи «перемещение-унифицированный сигнал» или «усилие-унифицированный сигнал»).
С уравновешивающим аналоговым преобразованием «усилие – унифицированный сигнал».
Из преобразователей первой группы в последнее время наиболее распространены аналоговые тензорезисторные преобразователи серий «Сапфир», «Метран», «Радон» и подобные им. В их основе лежит тензомодуль с монокристаллической сапфировой мембраной, на которую методом напыления нанесены тензорезисторы, образующие плечи неравновесного моста.
122
Выходной сигнал – аналоговый токовый, но если применить устройство согласования, содержащее АЦП, то их можно подключать к ЭВМ через соответствующий порт.
Основная приведённая погрешность (класс точности) преобразователей давления составляет ±0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5 % от диапазона преобразования.
Диапазон измерения (преобразования) СИ давления, как разница между верхним и нижними пределами, выбирается из следующего нормального ряда: (1; 1,6; 2,5; 4; 6) · 10n, где n = -2, -1, 0, 1, 2, … .
При измерении давления чистых агрессивных (щёлочи, кислоты) или вязких (смолы, лаки, краски, мазут) сред используют разделительные сосуды.
При измерении давления кристаллизующихся сред, а также агрессивных, реагирующих с разделительной жидкостью, несущих взвешенные частицы и выделяющих осадки, используют мембранные разделители. Мембранные разделители увеличивают основную погрешность прибора (преобразователя) приблизительно в 1,5 – 2 раза.
9.3. Обзор си расхода
Средства для измерения расхода подразделяются на счётчики и расходомеры.
Счётчики определяют количество вещества, прошедшее за некоторый промежуток времени, поэтому по показаниям счётчиков можно определить средний расход, разделив количество, отображённое счётчиком, на данный отрезок времени.
Расходомеры измеряют мгновенный расход, поэтому для определения количества вещества должны быть снабжены интеграторами.
Счётчики чаще бывают местными приборами, а расходомеры обычно состоят из преобразователя расхода и ВП, т.е. имеют дистанционную передачу.
По принципу действия СИ расхода подразделяются на тахометрические, переменного перепада давления, обтекания, вихревые, электромагнитные, акустические (ультразвуковые), силовые (кориолисовые).
При выборе СИ расхода учитываются следующие факторы: точность измерения, сохранение точностных показателей в течение дли
123
тельного времени, независимость результатов измерения от изменения плотности вещества, быстродействие, диапазон измеряемого расхода, физико- химические показатели и параметры измеряемой среды (агрессивность, наличие взвешенных частиц, рабочие температура и давление, взрыво- и пожароопасность).
Верхние пределы для расходомеров выбираются из следующегонормального ряда:(1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8) ·10n, где n- целое число.