Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Основи автоматизації виробництва
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Розрахунково - графічна робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
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 про цесів, їх призначення і взаємозв'язки та використовуються для загального озна йомлення 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 контро лю 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 при ладу
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 напів провідників від температури. Матеріали для виготовлення термо перетворювачів опору повинні мати високий і стабільний темпера турний 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 термопере творювача опору складається з кар каса, виконаного з кераміки, слюди чи скла, на який біфілярно намота но 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 застосо вують інколи обтиск останнього за формою чутливого елемента. У деяких випадках порожнини між обмоткою і корпусом заповнюють матеріалом з високим коефі цієнтом 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 пере творювача під час його використання у схемах змінного струму.
Термоперетворювачі опору класифікують за матеріалом, з якого виготовлено чутливі елементи, опорами Rо та R100 за темпе ратур 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 звичайного виконання становить 3-4 хв, інколи й більше.
Дослідженнями встановлено, що чим чистіший метал, тим
більшим є значення відношення R100/R0. Платина є найкращим матеріалом для виготовлення термоперетворювачів опору, оскільки її легко можна отримати у чистому вигляді, вона має добру відтво- рюваність, хімічно інертна в окислювальному середовищі за високих температур і W100 = 1,385...1,391. Такі перетворювачі використо вують для вимірювання температури в межах - 260...+1100 °С.
Мідь - є одним із недорогих металів, що також можна легко отримати у чистому вигляді, і її використовують для виготовлення термоопорових перетворювачів для вимірювання температури в межах - 50...+200 °С. За вищих температур мідь активно окислю ється. Відношення W100 = 1,426...1,428.
Інші метали для виготовлення термометрів опору в Україні не використовують.
Уніфікуючі (нормуючі) вимірювальні перетворювачі.
Для перетворення сигналу термоопорових перетворювачів в уніфікований використовують аналогічні перетворювачі (рис. 2.21). Відмінність цієї схеми від попередньої полягає в тому, що в ній, замість коригуючого моста КМ, використовують вимірювальний незрівноважений міст ВМ, в одне з плечей якого за трипровідною схемою під'єднано термометр опору R,. До діагоналі живлення моста аб підведено стабілізовану напругу постійного струму. Вихідний струм перетворювача Івих. пропорційний до напруги Ucd у вимірювальній діагоналі моста, а співвідношення між ними становитиме Івих= k Ucd. Але оскільки напруга Ucd пропорційна до опору то і струмовий сигнал нормувального перетворювача пропорційний до опору термоперетворювача.
/
термометра опору
Вториний прилад.
Прилади слідкуючого зрівноваження.
В останні роки вимірювальні прилади випускають на базі мікроелектронної та мікропроцесорної техніки, куди закладено принципово нові конструктивні рішення. Концерн "Львівприлад" налагодив виробництво реєструючих автоматичних одно- і багато канальних приладів слідкуючого зрівноважування РП160, РП250 та Р100. їх призначено для вимірювання і реєстрування постійної напруги та струму, опору та індуктивності, а також тих неелектричних величин, які можуть бути перетворені в ці величини. Такі прилади застосовують для вимірювання і контролю параметрів технологічних процесів у різних галузях виробництва.
Структурну схему приладу зображено на рис. 1.42. Прин цип роботи РП160 ґрунтується на порівнюванні двох сигналів постійної напруги: вихідного сигналу первинного перетворювача Uвх і сигналу зворотного зв'язку UR1., що знімається з рухомого контакту реохорди R1.
/
Рис. 1.42. Структурна схема приладу слідкуючого
зрівноважування РП160
Сигнал первинного перетворювача Uвх з виходу підсилювача П надходить на підсумовуючий підсилювач СП, куди також подається сигнал зворотного зв'язку UR1. Підсилений сигнал різниці напруг ±∆U з виходу підсумовуючого підсилювача СП надходить на компаратор КП, який формує два сигнали: сигнал знака ∆U(±∆U), що визначає напря мок обертання ротора МІ ("реверс"), і сигнал, що забезпечує під'єд нання напруги +24 В до обмотки статора М1 ("межа").
Порядок комутації цієї напруги на обмотках статора М1 залежно від значення і знака ∆U і заданої швидкодії приладу визначає реверсивний лічильник РЛ, який керується прямокутними імпульсами від генератора Г через подільник частоти Д1 і де шифратор ДШ.
За (∆U≠0) ротор М1 починає обертатися в той чи інший бік, залежно від знака ∆U. Ротор, кінематично пов'язаний з рухомим контактом реохорди R1, обертатиметься до того часу, поки ∆U не дорівнюватиме нулю. В момент рівноваги (∆U =0) положення вказів ника на шкалі приладу визначає значення вимірюваного параметра.
Частота комутації напруги +15 В на обмотках статора вико навчого двигуна М2 (швидкість переміщення діаграмної стрічки) задається генератором прямокутних імпульсів Г і подільником частоти Д2. Порядок комутації напруги на обмотках М2 визна чається комутатором К. Двигун М2 через редуктор Р приводить в рух стрічкопротяжний механізм СПМ.
Прилади випускають з уніфікованим вхідним сигналом, що дає можливість використовувати їх у складі вимірювальних і ре гулюючих систем на базі ЕОМ, а також для зв'язку з іншими систе мами сигналізації та регулювання. Короткі технічні характеристики приладів наведено в розділах, де описано їхнє застосування для вимірювання і контролю певних технологічних параметрів.
Багатоканальні прилади мають те саме призначення, що й одноканальні, і дають змогу здійснювати вимірювання і реєстрування різних технологічних параметрів одночасно в 12 точках. Вони мають сигналізуючі пристрої із розділеними завданнями на кожному каналі.
Одно- і багатоканальні прилади слідкуючого зрівноважу вання типу РП160АД призначені для експлуатації у важких умо вах роботи.
Розрахунок похибок.
Для термоперетворювач опору платиновий (ТОП)- ТСП-1088 класу допуску В, що призначений для вимірювання температури в межах- 200-600°С, для номінальної температури 350-400°С, основна допустима похибка буде мати значення
∆=0,3+0,005t = 0,3 + 0,005*(350) =2,05° С
∆=0,3+0,005t = 0,3 + 0,005*(400) =2,3° С
γ=∆/хN*100%=(2,05)/(350)*100%=0,57%
γ=∆/хN*100%=(2,3)/(400)*100%=0,575%
Похибка системи автоматичного вимірювання технологічного параметру складається з похибок вимірювання всіх приладів, які утворюють вимірювальне коло. Якщо похибки корельовані, то сумарна похибка системи визначається як середнє квадратичне значення цих похибок .
γс= (γ²пп+ γ²уп+ γ²вп)¹/²=(0,575²+0,4²+ 0,5² )¹/² = 0,861%
де γс - похибка системи вимірювання; γпп - похибка первинного перетворювача; γуп - похибка уніфікуючого перетворювача; γвп - похибка вимірювального (вторинного) приладу.
23.05.2013 00:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора