1.2.6. Влагомеры для газов и твердых тел.

1.2.6 а) Психометрический метод измерения влажности газов Датчики – два мерных термометра сопротивления, один из них влажный т.е. тепловоспринимающая часть его постоянно увлажнена и соприкасается с гидростатическим телом, всасывающим воду. При испарении влаги у первого термометра температура меньше, чем температура второго термометра сопротивления, который называется сухим. При этом образуется психометрическая разность равная разности температур сухого и влажного термометра (t_сух - t_вл )

Психометрическая разность является мерой относительной влажности контролируемой газовой среды, которая определяется как:

φ=P_вл-A (t_сух-t_вл)/P * 100%

φ - относительная влажность, %,P_вл, P_сух – упругость паров, насыщающих контролируемую среду при температуре влажного и сухого термометра соответственно,A - коэффициент, который зависит от свойств контролируемой среды и от скорости отдувания данной средой влажного термометра.

Данный принцип реализовывается в следующей схеме автоматического 2-го психометра (влагомера).Схема состоит из 4-х плеч с сопротивлениями R_1, R_2, R_с, R1. Измерительная диагональ включает дополнительное сопротивление R_р.R1- общее для обоих мостов.Оба моста питаются напряжением переменного тока 6,3В от источника, подключенного к питающей диагонали обоих мостов. U_вс = U_а0 – U_ас Данное напряжение подается в усилитель УС и поступает в РД(приходит во вращение, перемещает стрелку и движение потенциометра R_р изменяя потенциал в точке в. до тех пор пока U_­вс не станет = 0, следовательно двигатель остановится. (прибор реализует данную схему АПВ-2)

1.2.6 Б) Метод точки росы

В данном методе при измерении влажности газов параболическое зеркало датчика непрерывно охлаждается. При невысокой температуре на его поверхности начинает образовываться влага (выпадает роса) и зеркало мутнеет. Моментальное помутнение зеркала контролируется с помощью ослабления яркости отражения от него светового луча. Данная температура зеркала, при котором оно мутнеет, называется точкой росы и является мерой относительной влажности контролируемой среды. Приборы реализующие данный принцип называют влагомерами « Роса».

1.2.6 в) Кондуктометрический метод измерения влажности твердых тел Твердое тело представляет собой капиллярно пористое вещество, заполненное влагой. От количества влаги зависит удельное сопротивление данного материала. В абсолютно сухом виде твердое тело является диэлектрикам с удельным сопротивлением равным 10¹⁰ Ом/см. При увлажнении твердого тела оно является проводником с удельным сопротивлением равным 10² Ом/см. Зависимость сопротивления твердого тела от влажности: R_х= A / Wⁿ,A - коэффициент, который характеризует свойства твердого тела,W - коэффициент, учитывающий влажность lgR_х=f(W)

1 участок – W=2-30% характеристика практически линейна т.е величина R_х

зависит от влажности материала.2 участок - 30-50% - R_х зависит от ряда других факторов (наличие электролитов). Характеристика нелинейная, поэтому данные влагомеры применяют при W=2-30%.Конструкция влагомера. Состоит из 2-х металлических пластин, между которыми размещен конструкционный материал. Данный преобразователь включается в одно из плеч мостов измеряемой схемы. При изменении W, изменяется R_х, напряжение в измерительной диагонали моста, которая является мерой влажности испытываемого образца. Поэтому данный метод применяется в лабораторной практике (подготовка образца).

1.2.6 г) Метод диэлетрической проницаемости Емкосный метод измерения влажности основанный на принципе использования зависимости между влажностью вещества и его диэлектрической проницаемостью. В качества датчиков используются плоские или цилиндрические конденсаторы, в электрическое поле которых вводиться исследуемое вещество. Поскольку диэлектрическая проницаемость воды равная 81, а для большинства сухих материалов эта величина равная 2-10 единицам, то даже небольшие изменения влажности существенно влияют на диэлектрическую проницаемость вещества. Конструкция датчика влажности зависит от свойств контролируемых веществ. Емкосныя датчики влажности питаются на частотах от 50 Гц к нескольких десятков мегагерц.Схема высокочастотного безконтактного концентратомера

1 - Источник напряжения высокой частоты,2 - Измеительные ячейки любого типа,3 – усилитель,4 - вторичный прибор.В ячейках каждого типа при измерении конц-ции электропроводных сред контролируемым параметром является уд. электропроводность.При измерении конц-ции не электропроводящих сред параметром явл. диэлектрическая проницаемость , т.к. ЭДС воды намного выше , чем у др. в-в , то в данном случае измерительная ячейка будет измерять диэлектрическую проницаемость воды и будет служить для измерения влажности различных органических веществ и прибор именуется - дихотометром.

2.1 Основные понятия и определения САР Параметрами технол. пр-са явл-ся физ.величины определяющие его состояние. Технол. параметры,кот. необходимо поддерживать в ап-те на заданном уровне наз. регулируемой величиной.Текущее значение регулируемой величины ( ) называется измеренным в данный момент времени ее значения.Заданное значение регулируемой величины наз. та ее величина,кот. необход. ее поддерживать на заданном уровне в данном объекте ( ).Согласование наз.разность м-у текущими и заданными значением регул. величины ( ). Технол. ап-т,в кот. регул-ся какой-либо параметр наз. объектом регулирования. Совокупность объекта регулирования и технических средств, кот. осущ-ся автомат. регулирование образуют автоматическую систему регулирования (АСР). Объект регулирования есть обычные входные факторы воздействия приводящий к изменению выходных параметров или фактора, т.е. к изменению регулируемой величины.К таким факторам относят:1 Возмущающее воздействие–нежелательное выполнение регулируемой величины от заданного значения( ).2Регулирующее воздействие, кот.целенаправленно действует на объект регулирования и вырабатывает автоматическим регулятором с целью компенсации действия на объект регулирования возмущающего воздействия( ). Структурная схема АСР:

ОР - объект регулирования,Д - датчик для измерения регулируемого значения,ЗУ - запоминающее устройство формирующее сигнал с заданным значением регулируемой величины.СУ – сумматор,ПР - преобразователь.

Свойства АСР:1.Воздействие от эл-та к эл-ту АСР передается или распространяется по замкнутому кругу.2.воздействие распространяется в одном направлении с выхода регулятора в виде регулируемого воздействия поступает обратно на вход объекта. Такое соединение объекта и регулятора называется соединение по принципу обратной связи. При этом регулируемый сигнал направлен на встречу (противоположно сигналам возмущения ) с целью компенсации действия на объект регулирования, поэтому такой обратной связью называется отрицательной.