Дослідження систем дистанційних передач. Інші з Інші. Робота № 515834

Дослідження систем дистанційних передач

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра АТХП

Інформація про роботу

Рік:

2011

Тип роботи:

Інші

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет Львівська політехніка кафедра АТХП Дослідження систем дистанційних передач Інструкція до лабораторної роботи №4 з курсу “Технологічні вимірювання ті прилади” для базового напрямку підготовки 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Затверджено на засіданні кафедри автоматизація теплових і хімічних процесів Протокол №____від_______ Львів 2002 Дослідження систем дистанційних передач. Інструкція до лабораторної роботи №4 з курсу “Технологічні вимірювання ті прилади” для базового напрямку підготовки 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” /Укл. Б.А. Кріль, Львів: Вид-во нац. ун-ту (Львівська політехніка(, 2002. - 7 с. Укладач: Кріль Б.А., доцент Відповідальний за випуск Пістун Є.П., д.т.н., професор Рецензенти: Савицький В.К. , Вашкурак Ю.З. Необхідна підготовка: розділи з фізики і електротехніки про індукцію та взаємоіндукцію, розділи з електроніки про схемотехніку вимірювальних перетворювачів. Мета роботи: вивчити принципи роботи перетворювачів лінійного і кругового переміщення елементів вимірювальних приладів технологічних параметрів та різних виконавчих механізмів. Основні відомості про перетворювачі лінійного і кутового переміщення елементів вимірювальних приладів і виконавчих механізмів В багатьох вимірювальних приладах технологічних параметрів застосовуються перетворювачі лінійного і кутового переміщення. Їхній вихідний сигнал потрібно перетворити в покази або більш зручний сигнал для подальшої обробки. Сам первинний перетворювач переміщення з’єднується з елементом, який виконує роль чутливого елементу, який сприймає зміну технологічного параметру (наприклад, поплавець рівнеміра, поплавець густиноміра, мембранна коробка і т.д.). Іноді по місцю встановлюється первинний вимірювальний перетворювач, який формує уніфікований вихідний сигнал. Далі інформація про параметр, яка перетворена в сигнал, більш зручний для передачі на відстань, по лінії зв’язку передається до системи регулювання або обробки інформації чи до вторинного приладу. Найбільш поширеними є електричні і пневматичні вихідні сигнали, які уніфіковані, тобто, для них чітко визначені межі зміни від найменшого до найбільшого значення при зміні технологічного параметру. Самі сигнали від первинних перетворювачів не є уніфікованими. Електричні первинні перетворювачі діляться на омічні (реостатні), індукційні (найбільш поширеними серед них є диференційно-трансформаторні), феродинамічні і сельсинні. Вони можуть мати перетворювач в уніфікований сигнал або безпосередньо застосовуватись для передачі інформації на великі відстані (300 – 800 м). Вихідний сигнал, в залежності від принципу дії, буде різним, наприклад, змінна або постійна напруга з різними значеннями. Для створення сучасних автоматизованих систем управління технологічними процесами найбільш перспективні системи з уніфікованими електричними і пневматичними вихідними сигналами ДСП. Переважаючими серед електричних систем є системи з вихідним сигналом постійного струму. Реостатні вимірювальні перетворювачі і схеми дистанційної передачі. Реостатні вимірювальні перетворювачі застосовуються для перетворення лінійних і кутових переміщень різних кінематичних пристроїв вимірювальних приладів або виконавчих механізмів. Основою є резистивний елемент – опір, по якому переміщається рухомий контакт – найчастіше контактна щітка з декількох дротин з сплаву на основі золота або паладію. Є два види резистивних елементів – дротяні і з композитного матеріалу, який складається з порошку з невеликою провідністю (найчастіше різні види графіту і його суміші з іншими провідними матеріалами) і в’яжучої речовини – полімеру. Найкращі метрологічні характеристики мають дротяні резистивні елементи, які виготовляються шляхом щільного навивання на каркас проводу зі спеціальних сплавів (паладію і вольфраму, ніхрому або константану). Ресурс високоякісних первинних перетворювачів сягає 1-2 млн повних переміщень. Перевагою реостатних перетворювачів є висока точність, простота конструкції, невеликі розміри, просте узгодження з вимірювальним перетворювачем, широкий діапазон вимірювання переміщень (від одиниць мм до 1-2 м). Недоліком є малий ресурс при наявності коливних рухів в механізмах, з якими вони працюють. Вони можуть працювати на постійному та на змінному струмі. Схема ввімкнення може бути у вигляді подільника напруги, яку ще називають реостатною, або звичайна зміна опору. Раніше застосовувались схеми ввімкнення з слідкуючою системою на основі серійних компенсаційних приладів типу КСП(У,М) - 1 - 4 (потенціометрів, міліамперметрів та мостів модифікації 1,2,3,4 або більш пізні розробки РП160 і РП250). На рис.1 зображена принципова мостова схема такої дистанційної передачі з слідкуючим пристроєм і застосуванням двох реостатних перетворювачів. Один з них встановлений в первинному приладі 1, а другий - у вторинному приладі 2. Перетворювачі з постійними манганіновими резисторами R1, R2, R3, R4 утворюють схему автоматичного зрівноваженого моста. При малих значеннях опору перетворювачів потрібно підігнати опір ліній в колі живлення первинного перетворювача до заданого значення з допомогою додаткових опорів R’л, R”л. При порушенні рівноваги мостової схеми внаслідок переміщення повзуна первинного реостатного перетворювача на вхід підсилювача подається напруга розбалансу з вершин a i b. Цей сигнал підсилюється підсилювачем до значення, яке достатнє для приведення в дію реверсивного двигуна РД вторинного приладу. Вихідний вал двигуна через кінематичну передачу пересуває рухомий контакт вторинного реостатного перетворювача і каретку вказівника до досягнення нового стану рівноваги мостової схеми. При досягненні рівноваги ротор реверсивного двигуна зупиняється, а повзунок слідкуючого перетворювача і каретка з вказівною стрілкою (або пером) займає положення, що відповідає значенню вимірюваної величини. На покази такої схеми не впливає зміна напруги живлення. Сучасні перетворювачі виконуються по схемі прямого перетворення. Диференційно-трасформаторні перетворювачі і схеми дистанційної передачі Диференційно-трансформаторні перетворювачі призначені для перетворення лінійного переміщення осердя у вихідний електричний сигнал змінного струму. Вони належать до найбільш поширеного виду індукційних перетворювачів. Змінним параметром у цих перетворювачів є значення взаємної індуктивності між навитками. Диференційно-трансформаторні перетворювачі використовуються в первинних приладах (манометрах, дифманометрах, поплавцевих рівнемірах поплавцевих густиномірах та ін.). Схеми ввімкнення теж можуть бути різними – слідкуючі або компенсаційні з ще одним перетворювачем або схеми прямого перетворення. Вимірювальна схема дистанційної диференційно-трансформаторної передачі з слідкуючою системою зображена на рис.2. Рис.2. Принципова схема диференційно-трансформаторної передачі Позначення прийняті наступні: ПП-1 - первинний прилад; ДТП-1 - перетворювач первинного приладу; ВП - вторинний прилад; ДТП-2 – компенсаційний перетворювач вторинного приладу; РД - реверсивний двигун, вихідний вал якого через профільований кулачок і важіль з’єднаний з осердям компенсаційного перетворювача. КО - коректор “нуля” – пристрій аналогічний до диференційно-трансформаторного перетворювача, має регульоване осердя для корекції початкових показів. Іноді замість нього застосовується змінні опори, якими коректуютьм Диференційно-трансформаторний перетворювач ДТП складається з двох секцій первинної навитки 1, які ввімкнені послідовно, двох секцій вторинної навитки 2, які ввімкнені зустрічно-послідовно і рухомого осердя, яке з’єднане з чутливим елементом первинного приладу ПП-1. Переміщення осердь для різних типів перетворювачів рівне (1.6; (2.5; (4мм. Створений первинною навиткою перетворювача магнітний потік індукує в секціях вихідної навитки ЕРС е1, е2, значення яких залежить від струму живлення навитки 1, частоти струму і взаємоіндуктивностей (величини індуктивного зв’язку) М1 і М2 між секціями 1 і 2 та первинною навиткою. Взаємоіндуктивності М1 і М2 рівні між собою при середньому положенні осердя в перетворювачі. При переміщенні осердя вгору з середнього положення значення взаємоіндуктивності М1 збільшується, а М2 зменшується. Якщо осердя з середнього положення переміщується вниз, то М1 зменшується, а М2 збільшується. Так як секції 1 і 2 ввімкнені зустрічнопослідовно, то взаємоіндуктивність М=М1-М2,а значення вихідної ЕРС: Е=е1-е2=-jwІM (1) де І - струм живлення первинної навитки; W - кругова частота струму живлення; М - взаємоіндуктивність. Значення і фаза вихідного сигналу Е залежить від положення осердя в перетворювачі по відношенню до середнього положення. Первинні навитки диференційно-трансформаторних перетворювачів і котушка коректора “нуля” з’єднані послідовно і живляться змінним струмом напругою 24 В, частотою 50 Гц від спеціальної навитки трансформатора живлення приладу. Вторинні навитки з’єднані по компенсаційній схемі. При розузгоджених положеннях осердь первинного і компенсаційного перетворювачів вихідна ЕРС Е1 і компенсаційна Е2 не рівні між собою і на вхід підсилювача поступає сигнал розбалансу (Е =Е1-Е2, значення і фаза якого залежить від значення і напрямку розузгодження осердь. Сигнал розбалансу (Е підсилюється і приводить в дію реверсивний двигун, вихідний вал якого з допомогою кінематичного зв’язку переміщує осердя перетворювача ДТП-2 доти, поки сигнал розбалансу (Е, зменшуючись, не стане меншим порогу чутливості підсилювача. При досягненні балансу РД зупиниться, а осердя компенсуючого перетворювача і каретка займуть положення, яке відповідає певному ходу осердя перетворювача ДТП-1 первинного приладу, а відповідно, і вимірювальній величині. В цьому випадку Е1=Е2. Диференційно-трансформаторні перетворювачі не є взаємозамінними і тому вимірювальні комплекти, що складаються з первинних приладів з такими перетворювачами і вторинних приладів, потребують індивідуального градуювання. Вторинні прилади з ДТП випускаються типів: КПД, КВД, КСД. Опір лінії зв’язку між первинним і вторинним приладами до певних значень не вносить додаткової похибки. Порядок виконання роботи 1.Зібрати схему дистанційної передачі. 2.Відрегулювати (при необхідності) “нуль” вторинного приладу. 3.Зняти залежність між переміщенням плунжера первинного пертворювача і показом вторинного перетворювача при U=24В, Rл=6 Ом. 4.Дослідити вплив зміни напруги живлення і опору лінії. 5.Визначити зону нечутливості з точністю відліку до 0.1-0.2мм 6.Результати внести в протокол досліджень.

Інші Інші

13.12.2011 03:25

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись