рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Теоретическое обоснование

Теоретическое обоснование - раздел Транспорт, Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения 1.1. Электронный Мост. Принцип Действия.   Элек...

1.1. Электронный мост. Принцип действия.

 

Электронный мост предназначен для измерения температуры окружающей среды путем измерения сопротивления терморезистора. Чувствительным элементом (первичным преобразователем температуры среды в сопротивление) является терморезистор. Преобразование сопротивления в напряжение производится с помощью моста сопротивлений. Мост сопротивлений показан на рис. 1. В плечи моста включены активные сопротивления R1, R2, R3, R4. Диагональ АВ, в которую включен источник постоянного напряжения ЕАВ, называется питающей, а диагональ СД – измерительной. Напряжение на измерительной диагонали зависит от соотношения сопротивлений плеч моста. При условии:

(1)

мост сбалансирован, напряжение на измерительной диагонали равно нулю. При нарушении этого условия за счет изменения любого сопротивления на измерительной диагонали появляется напряжение, которое измеряется методом сравнения с компенсацией.

 

 

 

Рис.1. Мост сопротивлений

 

Для измерения температуры в одно плечо моста включается терморезистор, изменение сопротивления которого приводит разбалансировке моста. Терморезисторы бывают проволочные или пленочные полупроводниковые. Зависимость сопротивления проволочного терморезистора от температуры выражается формулой

 

(2)

 

где - сопротивление терморезистора при температуре ˚С;

- его сопротивление при 0 ˚С;

- температурный коэффициент сопротивления,

 

 

1/˚С (3)

 

Рис.2. Функциональная схема электронного моста

 

Функциональная схема электронного моста приведена на рис.2. Она содержит резисторный мост с включенным в первое плечо терморезистором , электронный усилитель У и реверсивный двигатель РД.

Плечи моста образованы резисторами: первое R1+Rσ ; второе R2 ; третье R3+Rp`` ; четвертое R4+Rp`. Сопротивление реохорда входит в два плеча. При перемещении движка реохорда сопротивление одного из них Rp` увеличивается, а другого Rp`` уменьшается. Этим обеспечивается балансировка моста при ее нарушении за счет изменения Rσ. Точка А диагонали питания вынесена к терморезистору, чтобы сопротивления проводов оказались включенными в разные плечи моста. Тогда изменения их сопротивлений не влияют на результат.

Измерение температуры осуществляется следующим образом. Если значение измеряемой температуры не меняется, то выполняется условие баланса моста, напряжение в измерительной диагонали UСД=0, сигнал, поступающий на усилитель и далее на управляющую обмотку реверсивного двигателя, равен нулю, вал двигателя вместе с указателем находится в покое. Измеряемое значение температуры фиксируется по положению стрелки на шкале прибора.

При изменении температуры изменяется сопротивление терморезистора Rσ , нарушается баланс моста. На его выходе возникает напряжение рассогласования UСД. Это напряжение подается на электронный усилитель, в котором оно преобразуется в переменное, усиливается и поступает на реверсивный электродвигатель. Вал двигателя начинает вращаться. Направление вращения вала определяется полярностью напряжения UСД, а угол поворота вала пропорционален интегралу от напряжения UСД. Вал двигателя механически связан с движком реохорда и стрелкой. При достижении реохорда положения, при котором UСД=0, наступает равновесие моста, и по шкале прибора можно отсчитать новое установившееся значение температуры.

Шкала прибора может быть градуирована в единицах сопротивления или температуры. Терморезисторы могут быть медные или платиновые с разными температурными коэффициентами сопротивления. Соответственно должна изменяться градуировка шкалы.

Чтобы градуировать шкалу прибора θшк в единицах сопротивления, необходим набор (магазин) образцовых сопротивлений. При этом магазин сопротивлений включается в мост терморезистора. Подбирая сопротивления магазина, вызывающие перемещение указателя прибора по шкале, легко установить зависимость .

Градуировка шкалы в единицах температуры возможна с использованием нагревателя терморезистора и ртутного термометра. Изменяя и контролируя температуру терморезистора, можно установить зависимость .

На основе двух полученных зависимостей легко получить зависимость , с помощью которой определить Ro и α в уравнении (6) и (7). Для этого необходимо взять две точки на графике , соответствующие им значения Rθ1, θ1 и Rθ2, θ2 подставить в уравнение (26)

 

(4) (5)

 

Из этих уравнений легко выразить α и Ro

 

(6) (7)

 

Технические параметры электронного моста типа КСМ:

Класс точности – 0,5.

Порог чувствительности 0,1% от верхнего предела шкалы.

Время прохождения указателем всей шкалы - 8с.

 

1.2 Логометр

Логометры, предназначенные для измерения температуры, работают в комплекте с платиновыми (ТСП) и медными (ТСП) термометрами сопротивления. На рис. 6 приведена электрическая схема внутренних и внешних соединений логометров.

В логометрах рамки r1 и r2 включены в диагональ моста, состоящего из сопротивлений R1-R6, термометра сопротивления RТ, уравнительных катушек RУ1, RУ2 и линии связи. Сопротивлений Rк предназначено для проверки правильности показаний, выполнения схемы соединений и подгонки уравнительных катушек. Питание логометра осуществляется либо от электросети через понижающей трансформатор и выпрямитель, собранные в источник сетевого питания с выходным напряжением постоянного тока 4 В, либо от сухого элемента типа 3С-Л-30 через ограничивающее сопротивление.

При внешнем осмотре логометров следует обращать особое внимание на соответствие градуировки их и работающих в комплекте с ними термометров сопротивления, а также на отклонение стрелки логометра за начальную отметку шкалы при включенном питании. Измерение сопротивления изоляции производится мегомметром напряжением не выше 500 В. Сопротивление изоляции измерительной цепи при нормальных условиях должно быть не менее 100 МОм, остальных – не менее 40 МОм.

 

Рис.3. Электрическая схема логометра.

 

Проверка правильности показаний логометра осуществляется при нормальных условиях с помощью магазина, имитирующего термометр сопротивлений (рис.8.). На схеме обозначены: проверяемый логометр Л, уравнительные сопротивления RУ1 и RУ2, магазин сопротивления МС и источник питания ИП.

Сопротивление каждой уравнительной катушки равно половине указанного на шкале логометра сопротивления внешней соединительной линии. Напряжение источника питания прибора должно равняться 4 В. Магазин сопротивления должен быть класса точности не менее 0,02 и иметь нижнюю декаду с ценой деления 0,01 Ом.

Проверку правильности показаний логометра осуществляют путем плавного увеличения сопротивления, набранного на магазине, с остановками и фиксацией значения сопротивления на оцифрованных точках шкалы. После достижения конечной отметки сопротивление на магазине плавно уменьшают и повторно фиксируют его значения, соответствующие оцифрованным точкам шкалы.

Основная (приведенная относительная) погрешность на каждом оцифрованном делении шкалы логометра определяется по формуле

 

, % (8)

 

где Rш- сопротивление. Соответствующее температуре проверяемой отметки шкалы логометра по градуировочной таблице ГОСТа 6651-59; Rэ- сопротивление, установленное на магазине, при совпадении стрелки логометра с поверяемой отметкой его шкалы; Rш.к и Rш.н- сопротивления, соответствующие температурам конечной и начальной отметок шкалы логометра.

Из двух значений сопротивления Rэ, полученных при перемещении стрелки логометра вправо (R) и влево (R), при определении погрешности учитывается то, которое дает большее значение ее.

Погрешность на всех оцифрованных делениях должна превышать допустимого ее значения γд, указанного на шкале.

Вариация показаний логометра

, Ом (9)

не должна превышать абсолютного значения допустимой основной погрешности

, Ом (10)

Проверка правильности включения логометра производится прозвонкой.

Сопротивления уравнительных катушек RУ подгоняются в зависимости от того, какая схема включения термометра сопротивления – двух- или трехпроводная – принята.

При трехпроводной схеме сопротивления RУ1 и RУ2 подбираются так, чтобы сумма их и сопротивлений соответствующего провода RЛ равнялась половине указанного на шкале логометра сопротивления Rвн, т.е.

 

RУ1+RЛ1=RУ2+RЛ2=0,5Rвн (11)

 

При двухпроводной схеме устанавливаются

 

RУ1=0,5Rвн, (12)

RУ2=0,5Rвн-(RЛ1+RЛ2) (13)

 

Подгонка уравнительных сопротивлений производится с помощью одинарного моста постоянного тока путем удаления части магнитного провода, так как сопротивление выпущенных заводом-изготовителем катушек равно 0,5 Rвн.

Проверка правильности выполнения соединений и подгонки уравнительных катушек может быть произведена следующим образом. До включения источника питания замыкают накоротко клеммы термометра сопротивления, не отсоединяя линии связи. Внешний провод у логометра с клеммы «2» переносят на клемму «4». Включают источник питания, после чего стрелка логометра, если правильно собрана схема и подогнаны уравнительные сопротивления, должна установиться против красной контрольной отметки шкалы с точностью, соответствующей классу прибора.

При ежесменных осмотрах обращают внимание на: наличие условных знаков искрозащищенности; отсутствие обрывов или повреждений изоляции соединительных проводов; наличие и состояние предохранителей; отсутствие обрывов заземляющего провода; надежность присоединения проводов к логометру и выпрямителю; прочность крепления логометра и выпрямителя на щите; отсутствие пыли и грязи на блоках; отсутствие вмятин, заметных механических повреждений на лицевой панели логометра и на выпрямителе; исправность логометра.

При периодических осмотрах и опробованиях проверяют: плотность затяжки зажимов; отсутствие в искробезопасном клеммнике посторонних цепей; наличие пломб; целостность заливки выпрямителя; отсутствие загрязнения и коррозии в местах заземления; соответствие предохранителей.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения

Областное государственное образовательное учреждение.. Высшего профессионального образования.. Астраханский инженерно строительный институт..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Теоретическое обоснование

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Основные термины и понятия курса автоматизация
  Под автоматизациейпонимают при­менение технических средств и систем управления, частично или полностью освобождающих человека от непосредственного учас­тия в процес

Методологические принципы разработки схем автоматизации
Основу проектной документации любого объекта, в том числе водоснабжения и водоотведения составляет функциональная схема автоматизации (ФСА). ФСА - это технический документ, определяющий ст

Перечень отображаемых элементов на ФСА технологического процесса.
1. Технологическая схема объектов управления. 2. Приборы, средства автоматизации и управления. 3. Агрегативные комплексы, машины централизованного контроля, управляющие вычислител

Рекомендации по изображению технологического оборудования и коммуникаций на функциональной схеме автоматизации на ФСА.
1. Технологическое оборудование и трубопроводы должны соответствовать технологической схеме объекта управления, принятой в технологической части проекта. 2. Технологическое оборудование на

Изображение приборов и средств автоматизации
• На функциональной схеме изображаются все приборы, средства автоматизации и управления, необходимые для оснащения данного объекта, включая средства автоматизации, которые входят в комплект поставк

Изображение линий связи
• Линии связи между приборами и средствами автоматизации на схеме автоматизации изображаются одной тонкой сплошной линией независимо от вида сигналов и количества проводов или труб. Подвод линий св

Позиционные обозначения приборов, средств автоматизации и электроаппаратуры.
Всем приборам и средствам автоматизации, изображенным на ФСА, присваиваются позиционные обозначения, сохраняющиеся во всех документах проекта. На стадии проекта всем приборам рекомендуется присваив

Физические основы измерения расхода газообразных и жидких сред.
Расходом вещества называется его количество (по массе или объему) приходящий в единицу времени через данное сечение канала (трубопровода). В связи с этим различают: Массов

Методика расчета первичного преобразователя расходомера переменного перепада давления.
Выаод уравнения в зависимости расхода вещества от перепада давления в качестве исходной информации принимаем: - уравнение неразрывности потока при ; (1) - уравнение Бернулли (для

Последовательность расчета сужающего устройства
Формирование исходных данных. · Вид измеряемой среды (вода, пар, газ и др.). · Давление среды P. · Температура среды t. · Максимальный и минимальный расход Qmax

Гравитационные манометры
Гравитационные манометры основаны на сравнении измеряемого давления с известным, образованным гидростатическим давлением / либо массой столба / жидкости или массой твердого тела.  

На трубке Бурдона.
  Чувствительные элементы всех манометров воспринимают два давления – Р1 и Р2 и вырабатывают сигнал, пропорциональный их разности. Дифманометры также могут испол

Основы поверки манометров
  6.1 Операции поверки При проведении поверки выполняют следующие операции: - внешний осмотр; - опробование; - определение основной погрешности дат

Измерения уровня
Для ведения технологических процессов большое значение имеет контроль за уровнем жидкостей и твердых сыпучих материалов в производственных аппаратах. Кроме того, зная площадь любой емкости, по вели

Буйковые уровнемеры
В буйковых уровнемерах применяется неподвижный погруженный в жидкость буек. Принцип действия буйковых уровнемеров основан на том, что на погруженный буек действует со стороны жидкости выталкивающая

Гидростатические уровнемеры
Гидростатический способ измерения уровня основан на том, что в жидкости существует гидростатическое давление, пропорциональное глубине, т. е. расстоянию от поверхности жидкости. Поэтому для измерен

Радиоизотопные уровнемеры
Такие уровнемеры применяют для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов в закрытых емкостях. Их действие основано на поглощении у-лучей при прохождении через слой вещества. В радиои

Ультразвуковые и акустические уровнемеры
Действие уровнемеров этого типа основано на измерении времени прохождения импульса ультразвука от излучателя до поверхности жидкости и обратно. При приеме отраженного импульса излучатель становится

Радарный датчик уровня, принцип действия.
В датчиках уровня используются самые передовые технологии в области СВЧ и микропроцессорной техники. Датчики уровня являются "интеллектуальными" устройствами, объединяющими в себе и измер

Изучение грузопоршневого манометра.
Грузопоршневые манометры являются материальной основой поверочного дела в области измерений давлений от единиц килопаскалей до гигапаскаля и более. Они являются наиболее изученными и надёжными приб

Условия поверки подготовка к ней.
При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия, указанные в ГОСТ 8291-83 “Манометры избыточного давления грузопоршневые. Общие технические требования”.Поршень манометра должен быть

Проведение поверки
Внешний осмотр При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие поверяемого манометра требованиям ГОСТ 8291-83 в части: - наличия технического описания и инструкции по экс

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги