МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ, НАУКИ, КУЛЬТУРИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Розрахунково-графічна робота
По курсу
„Основи автоматизації виробництва”
Вступ:
Потрібно скласти структурну схему та підібрати прилади для вимірювання температури у межах 350-400° С з використанням приладів з уніфікованими сигналами.
Структурні схеми визначають основні функціональні частини пристроїв і процесів, їх призначення і взаємозв'язки та використовуються для загального ознайомлення з об'єктом вимірювання. Вони будуються на основі вивчення і аналізу технологічного процесу на окремих об'єктах. Ці схеми розкривають внутрішні зв'язки між вхідними і вихідними величинами, які використовуються для контролю і вимірювань. Єдиної методики побудови структурних схем не існує. Вибір технічних засобів системи вимірювання проводять враховуючи наступні фактори:
межі вимірювання контрольованого параметру та властивості вимірюваного середовища;
умови вимірювання
функції, які будуть виконувати засоби
Структурна схема.
Підбір приладів
№
Назва приладу
Тип приладу
Кількість приладів
Коротка технічна х - ка приладу
1
Термоперетворювач опору
Платиновий (ТОП)
ТСП-1088
1
НСХ-100П, клас допуску В ,
межі вимірювання,- 200-600
°С, допустиме значення
основної похибки,°С 0,3+0,005t
2
Уніфікуючий
перетворювач
Ш-79
1
Вихідний сигнал, 0-5мА
0-10В, НСХ-100П, межі
вимірювання, -200-600 °С,
допустима похибка
0,4%.
3
Прилад слідкуючого зрівноваження
РП160М1-12
1
НСХ-100П, межі вимірювання
200-500° С,
допустима похибка0,5%.
Характеристика підібраних пристроїв.
Первинні перетворювачі для вимірювання температури
Термоперетворювачі опору. Принцип їхньої роботи ґрунтується на зміні опору провідників або напівпровідників від температури. Матеріали для виготовлення термоперетворювачів опору повинні мати високий і стабільний температурний коефіцієнти опору і стійкі фізико-хімічні властивості. До таких матеріалів належать платина, мідь, рідше нікель, вольфрам.
Зміна опору провідників від температури описується рівнянням
Rt=R0(1 + αt + βt2 + ...), (1.26)
де α β-- термічні коефіцієнти; Rо - опір провідника за 0 °С.
У практиці користуються лише першими двома членами ряду. При цьому рівняння (1.26) являє собою пряму лінію (рис. 1.20):
Rt=R0(1 + αt) (1.27)
Чутливий елемент термоперетворювача опору складається з каркаса, виконаного з кераміки, слюди чи скла, на який біфілярно намотано дріт діаметром 0,04...0,08 мм (рис. 1.21). До чутливого елемента припаюють виводи із срібного або мідного дроту. Його поміщають у сталевий чи латунний каркас з клемною головкою (рис. 1.22). Для збільшення теплового контакту між обмоткою та корпусом застосовують інколи обтиск останнього за формою чутливого елемента. У деяких випадках порожнини між обмоткою і корпусом заповнюють матеріалом з високим коефіцієнтом теплопровідності (порошок оксиду алюмінію).
/
Рис. 1.20. Статичні характеристики термометрів опору: 1 - металевого; 2 - напівпровідникового
/
Рис. 1.21. Будова термочутливого елемента термометра опору: 1 – срібні
виводи; 2 - фарфорові намистини; 3 - алюмінієва стрічка;
4 - захисні слюдяні пластинки; 5 - платиновий дріт; б - центральна слюдяна пластина
Біфілярне намотування усуває індуктивний опір котушки перетворювача під час його використання у схемах змінного струму.
Термоперетворювачі опору класифікують за матеріалом, з якого виготовлено чутливі елементи, опорами Rо та R100 за температур 0 і 100 °С:
W100=R100/R0=1+100α
2 3
/
Рис. 1.22. Конструкція занурюваного термометра опору: 1 - сальниковий ввід; 2 - накривка вивідної головки; З - вивідна головка корпусу; 4 - захисна арматура; 5 - термочутливий елемент
Вони мають доволі високу інерційність і значні розміри, що ускладнює, а в багатьох випадках виключає їхнє застосування. Стала часу термометрів звич...