- •2. Принцип действия уровнемеров Указательные стекла
- •Пьезометрические уровнемеры
- •3. Конструкция некоторых сигнализаторов и измерителей уровня.
- •Реле уровня полупроводниковое пру-5
- •Емкостный сигнализатор уровня эсу-3
- •Электронный индикатор уровня эиу-2
- •Прибора.
- •4. Описание стоща для выполнения лабораторной работы
- •Тарировка шкалы потенциометра
- •6. Оформление отчета.
Прибора.
Необходимость проведения в рабочих условиях экспериментальной настройки прибора (выбор диапазона измерений, установка указателя прибора на начальную и конечную отметки шкалы) является существенным недостатком этого уровнемера. К недостаткам следует также отнести некоторую нелинейность статической характеристики прибора.
Принципиальная электрическая схема прибора изображена на рис.12,б.
Источником питания электрической схемы служит блок питания 6П, состоящий из согласующего трансформатора Тр1 , ко вторичной обмотке которого подключен двухтактный выпрямитель, собранный на диодах Д1, Д2. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения служит
П-образный фильтр, образованный емкостями C1 ,С2 и резистором R1 . Стабилизация амплитуды выпрямленного напряжения обеспечивается стабилитронами Ст1 и Ст2 . Блок питания служит для питания напряжением постоянного тока эмиттерно-коллекторных цепей генератора высокочастотных колебаний, усилительного блока и оконечного каскада прибора.
Генератор высокочастотных колебаний Г служит для питания индуктивно-емкостного моста измерительной схемы ИС напряжением переменного синусоидного тока частотой 100 кГц. Он собран на транзисторе ПП1, в коллекторную цепь которого включен колебательный контур, образованный индуктивностью L1 и емкостями С3 и С4 . Емкость C5 играет роль обратной связи. Сопротивление R2 и R3 образуют делитель напряжения, подводимогшо от источника питания 6П. Выходное напряжение частотой 100 кГц снимается с резистора R4 и через разделительный конденсатор С6 подается на трансформатор Тр2. .Вторичная обмотка. Тр2 образует индуктивные плечи L2 и L3 измерительного моста. Построечная емкость С9 , емкость С7 (перемычки 1-2 при диапазоне емкости датчика 0 ♦ 300 пФ) или емкости С8 , С10 (перемычки 1-3,1-4 при диапазоне емкости датчика 0 ♦ 600 пФ), ели емкости С8,С11 (перемычки 1-3,1-5 при емкости датчика 0 ♦ 1200 пФ) образуют емкостные плечи моста.
Сигнал разбаланса моста через делитель напряжения R5, R6 подается на вход первого каскада усилителя, собранного на транзисторе ПП2 .
Выходной сигнал с первого каскада усиления через разделительный конденсатор С12 и делитель напряжения R8 , R9 подается на второй каскад усиления, собранный на транзисторе ППЗ. Регулируемый резистор R11 и емкость С15 служат для изменения уровня выходного сигналасо второго каскада усиления.
4. Описание стоща для выполнения лабораторной работы
Функциональная схема лабораторного стенда представлена на. рис.13,а принципиальная схема электрических соединений на рис.14. Стенд состоит из двух баков с водомерными стеклами. В баки поступает пода из водопроводной сети. Расход воды из бака осуществляется свободным сливом. На линии оттока установлен стеклянный ротаметр типа РС-3 (п.1). В баке №I установлены три первичных преобразователя (п.2а, 26, 2в) кондуктометрического сигнализатора уровня (п.2г), используемого для двухпозиционного регулирования и сигнализации уровня воды. Здесь же установлен первичный преобразователь (п.5а) емкостного индикатора уровня ЭИУ (п.5б), выходной сигнал с которого подается на автоматический самопишущий потенциометр КСП-4 (п.5в). В баке № 2 установлен первичный преобразователь (п.3а) полупроводникового реле уровня ПРУ-5 (п.3б) и первичный преобразователь (п.4а) емкостного сигнализатора уровня ЭСУ-3 (п.46). Подача воды в баки осуществляется путем включения исполнительных механизмов электромагнитного типа (п.6) или электродвигательного (п.7). Сигнализатор ESP-50 используется для двухпозиционного регулирования уровня в баке №I между, нижним и средним первичными преобразователями), для световой сигнализации уровня ниже нижнего первичного преобразователя (лампа НL2 ), для световой сигнализации нормального
Рис 13
уровня Между нижним и средним первичными преобразователями ( лампы HL3 ) и для звуковой сигнализации аварийного уровня выше верхнего первичного преобразователя (звонок НА1 ). Реле уровня ПРУ-5 используется для двухпозиционного регулирования уровня в баке №2 в диапазоне настройке дифференциала реле. Сигнализатор ЭСУ-3 используется для звуковой (звонок НА1) и оветсвой (лампа HL4 ) сигнализации аварийного верхнего уровня воды в баке № 2. Уровень может измеряться и регистрироваться (запись на диаграмме) с помощью индикатора уровня и потенциометра. Переключатель SA1 используется для включения питания приборов, переключатель SA2 –д ля переключения систем регулирования и сигнализации на бак №I или бак «2, переключатель SА3 - для подключения электромагнитного или электродвигательного исполнительных механизмов, переключатель SА4 - для подключения системы измерения и регистрации. Кнопка SB1 служит для снятия звукового сигнала.
При подаче питания на схему управления и сигнализации (ключ SА1 за кнут) загорается сигнальная лампа НLI (рис. 14). При переключении
переключателя SА2 в положение I питание подается на сигнализатор ESP-50 В начальный момент времени (отсутствие воды в баке) нормально закрытие контакты его реле 1P и 2Р (см.рис.9) замкнуты, в результате чего получают питание обмотки реле Р1м и Р2в . Своими нормально разомкнутыми контактами последние подают питание в обмотку исполнительного реле Р5 . При переключении SА3 в положение Сб питание подается на электромагнитный исполнительный механизм, а при положении ПР питание подается на электродвигательный механизм. При этом соответствующий исполнительный механизм открывает свой рабочий орган и в бак № I поступает вода. Второй нормально открытый контакт Р1Н служит для включения лампы HL2 , сигнализирующей об уровне воды ниже нормы. При достижении уровнем воды нижнего электрода-датчика реле P1H отключается, но за счет самоблокировки реле Р5 продолжает находиться под питанием и вода продолжает поступать в блок № I. Лампа же НL2. отключается и включается лампа HL3 (контакты Р2в. Р1н и Р3а замкнуты). При достижении уровнем воды среднего электрода-датчика, отключается реле P2в. При этом размыкается цепь питания реле Р5 и исполнительные механизмы прекращают подачу в воды. При снижении уровня ниже нижнего электрода-датчика снова происходит включение исполнительных механизмов и вода начинает поступать в бак №I При аварийном состоянии объекта, т.е. когда вода поднимается выше верхнего электрода -датчика , цепь
ЭCУ-3 срабатывает выходное реле P1 сигнализатора (см.рис. 10,б). Его нормально открытие контакты запитывают обмотку реле Р4(рис.I4), которое своими нормально открытыми контактами подает питание в цепь звуковой сигнализация (питание трансформатора Тр) и световой сигнализации - лампа. НL4 .
Питание в схему измерения и регистрации подается включением переключателя SА4. -При этом первичный преобразователь индикатора уровня монет быть установлен как в баке №I, как и в баке № 2.
5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
После ознакомления с принципом действия и устройством приборов для измерения и сигнализации уровня, а также устройством.лабораторного стенда, требуется произвести :
I)настройку реле уровня ПРУ-5 на заданную зону нечувствительности (диапазон регулирования) ;
2)тарировку шкалы потенциометра в единицах уровня ;
3)определить погрешность обрабатывания сигнализаторов уровня.
Настройка реле уровня ПРУ-5 на заданную зону нечувствителности, (диапазон регулирования)
После задания преподавателем величины настройки зоны нечувствительности, включить систему бака № 2 на наполнение (переключатель
SA2 в положение 2, переключатель SA3 в положение CВ).Установить по водомерному стеклу первоначальную настройку зоны нечувствительности. Установить переключатель SА2 в нейтральное положение,
Б соответствии с требуемой величиной зоны нечувствительности , по сравнении с первоначальной, повернуть рукоятку „ Hysterese" электронного блока реле по часовой стрелке (увеличение зоны нечувствительности) или против часовой стрелки (уменьшение зона нечувствительности). Установить переключатель SA2 в положение 2. По водомерному стеклу замерить полученную зону нечувствительности. При отклонении ее более чем на 10 мм от заданной, повторить операции настройки. Результаты измерений записать в табл. I
На лабораторном стенде установлено реле уровня производства фирмы MertiK ГДР, принцип действия и устройство которого аналогичны принципу действия и устройству реле ПРУ-5 .
Таблица 1
Заданная величина зоны нечувствительности, мм |
Настроенная величина зоны нечувствительности, мм |
Погрешность настройки, мм |
|||
Исходная |
1 приближение |
2 Приближение |
3 приближение |