![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Функции и характеристики элементов автоматических устройств (ас).
- •Датчики, основные показатели и характеристики.
- •1.2.1 Датчики температуры
- •1.2.1 А, Термометры сопротивления (тс)
- •1,2,1,В Термопары
- •1.2.2, А). Датчики давления давления. Пружинные датчики давления.
- •1.2.2 Б) Осн.Сведения о выборе датчиков давления(дд).
- •1.2.3.Датчики уровня жидкости
- •1.2.3. ГРадиоизотопный уровнемер
- •1.2.3 Д Акустические уровнемеры «Эхо-5»
- •1.2.4(Б)Расходомеры постоянного перепада давления
- •1.2.4 (В)Расходомеры индукционные
- •1.2.4.Датчики для автоматического анализа материалов
- •1.2.4.1 Измерение концентрации жидкости
- •1.2.4.1 А) Электрокондуктометрический метод анализа.
- •1.2.4.1.А).1 Низкочастотный безконтактный концентрамер.
- •1.2.5.А) Весовые плотномеры
- •1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.
- •2Системы автоматического регулирования
- •2.1 Основные понятия и определения
- •2.2 Классификация систем автоматического регулирования
- •2.3.Объекты регулирования
- •2.3.1.Одноемкостные статические объекты.
- •2.3.2.Одноемкостные астатические объекты
- •2.3.3.Объекты чистого запаздывания
- •2.3.4. Сложные регулируемые обьекты.
- •2.4., 2.4.1.Автоматические регуляторы.
- •2.4.2 Регуляторы прерывистого действия (релейные , позиционные)
- •2.4.3. Регуляторы непрерывного действия
- •2.4.3.А) Статические регуляторы
- •2.4.3.Б)Астатические регуляторы (интегральные)
- •2.4.3. В)Изодромные регуляторы (пи-регул-ры)
- •2.4.3 Г) пд-регуляторы,пид-регуляторы
- •2.4.4 Параметры качества переходных процессов
- •2.4.4 Г. Выбор релейного (позиционного) регулятора статических объектов
- •2.5 Исполнительные механизмы
- •Электромагнитные исполнительные механизмы
- •Электродвигательные исполнительные мехагнизмы
- •2.5.3. Исполнительные устройства
- •3.1 Способы мат. Описания аср
- •3.1.1Дифф.Уравнения(обыкновенные)
- •3.1.2 Передаточные функции.
- •3.2 Управления типовых звеньев аср
- •3.2.1 Назначение и классификация типовых звеньев
- •3.2.2 Безынерционное звено (усилителительное)
- •3.2.3 Инерционное звено
- •3.2.4 Интегрирующее звено
- •3.2.5 Дифференцирующее звено
- •3.2.6 Колебательное затухающее звено, апериодическое звено 2-го порядка
- •3.2.7 Звено чистого запаздывания
- •3.3 Передаточные функции аср
- •3.3.1 Последовательное соединение звеньев
- •3.3.2 Параллельное соединение звеньев
- •3.3.3 Соединение звеньев по принципу обратной связи
- •3.4 Анализ точности аср
- •3.5 Устойчивость аср.
- •4.1 Выбор системы приборов автоматизации
- •4.2. Пневматическая система приборов старт
- •4.4.Микропроцессорные контроллеры (мпк)
- •4.5 Микропроцессорный контроллер «Сосна»
- •5.1 Проектирование систем автоматизации
- •5.2 Типовые объекты и типовые схемы автоматизации
- •5.3 Аср гидрродинамических процессов
- •5.4 Аср тепловых процессов
- •5.5. Аср массообменныхпроцессов
- •5.5.1 Аср процесса газовой абсорбции.
- •5.5.2 Аср процесса ректификации
- •5.6 Регулирование химических реакторов
- •6.Автоматизированные системы управления технологическими процессами.
1.2.4(Б)Расходомеры постоянного перепада давления
Наиболее распростр. приборами являются ротаметры. Шкала ротаметров практически равномерная, ими можно измерять небольшие расходы, потери давления у них небольшие и не зависят от расхода.
Проходя
через ротаметр с низа в верх, жидкость
или газ подымает поплавок пока, кольцевая
щель между поплавком и стенками конусной
трубки не достигнет значения, при
котором силы, которые действуют на
поплавок, уравновесятся и он остановится
на том значении какой расход.
На поплавок ротаметра действует осевая сила, которая направлена в противоположную сторону.
Сверху вниз действуют:
-
сила тяжести
, где
- объем поплавка;
– плотность материала поплавка;
– ускорение силы тяжести.
-
сила от давления жид.(газа) на верхнюю плоскость поплавка
, где
– среднее давление жид. на единицу верхней плоскости поплавка; S – площадь наибольшего поперечного сечения поплавка.
Снизу вверх на поверхность поплавка действуют тоже силы:
-
сила от давления жид.(газа) на нижнюю поверхность поплавка
;
-
сила трения жид.(газа) о поплавок
, где
- коэф. сопротивления, который зависит от критерия Рейнольдса и степени шероховатости поверхности поплавка;
- средняя скорость жид.(газа) в кольцевом канале;
- боковая поверхность поплавка; n –показатель степени, который зависит от скорости жид.(газа).
Поплавок уравновешен когда:
или
Когда допустить,
что
при всех расходах остается постоянной,
то правая часть уравнения будет
постоянной т.к. остальные величины
являются для данного прибора постоянными.
Т.о. разность давлений на поплавок
.
Это значит, что ротаметр является
прибором постоянного перепада давления.
Если сложить уравнение Бернули для сечений I-I и II-II и уравнение неразрывности потока, то получим уравнение расхода:
,
м3/с
где
- площадь кольцевого отверстия.
Т.к. значение под корнем можно считать постоянным, то:
Эта зависимость линейная, следовательно шкала ротаметра будет равномерной.
Ротаметры делают со стеклянной трубки при этом он работает до давления 0,58 Па, для большего давления их делают с металла. Эти ротаметры делают с электрической и пневматической дистанцией управления.
1.2.4 (В)Расходомеры индукционные
Принцип действия Р основан на измерении электро движущей силы, которая индукцирована в потоке электропроводной жидкости под воздействием внешнего магнитного поля.
Трубопровод
1 с жидкостью расположен между полюсами
2 и 3 магнита перпендикулярно направлению
силовых линий магнитного поля. Трубопровод
делают с немагнитного материала
(фторопласт). Возле стенки диаметрально
противоположно устанавливают
измерительные электроды.
Под воздействием магнитного поля ионы, которые находятся в жидкости, перемещаются и отдают свои заряды измерительным электродам, образуя э.д.с. E, пропорционально скорости движения жидкости. К электроду подключается измерительный прибор 4.
Величина э.д.с. в случае постоянного магнитного поля находится из уравнения магнитной индукции:
где B – магнитная индукция в отверстии между полюсами магнита; d – внутренний диаметр трубопровода; x – средняя скорость движения жидкости.
Через объемный расод:
При однородном магнитном поле величина э.д.с. пропорциональна объемному расходу.
Недостатки связаны с возникновением на электродах э.д.с. поляризации, гальванической э.д.с. постоянного потока. Эти недостатки делают тяжелым правильное измерение э.д.с.
Чаще всего используют расходомеры переменного магнитного поля. Когда магнитное поле изменяется во времени, то величина э.д.с.:
При переменном магнитном поле электромагнитные процессы делают меньшее влияние на показание прибора, чем при постоянном.
Электромагнитные расходомеры имеют много достоинств. Они практически безинерционные, что очень важно при измерении быстроизменяющихся расходов и при использовании их в системах автоматического регулирования. На результат измерения не воздействует наличие в жидкости частиц и пузырьков газа. Показания расходомеров не зависят от свойств жидкостей (плотности) и от характера потока (ламинарный, турбулентный).
Можно использовать при измерение расхода агрессивных сред, если выполнить расходомер с специально материала. Погрешность измерения 0,5-1%.