Автоматизированный контроль технологических параметров. Электрические термометры сопротивления. Принцип действия жидкостных манометров. Приборы с трубчатыми пружинами. Измерение количества твердого вещества, жидкостей и газов. Измерение расхода вещества.
Аннотация к работе
Часть I. Автоматизированный контроль технологических параметровЭтот этап связан с определением (измерением) различных величин (давление, температура, расход и т.д.), отражающих ход технологического процесса. В измерительной технике используют понятие первичный измерительный преобразователь (датчик) - чувствительный элемент, непосредственно воспринимающий контролируемую или регулируемую величину. Датчики классифицируют по ряду признаков: 1. по виду контролируемой величины (датчики давления, температуры, уровня и т.д.) Чувствительность датчиков или их коэффициент усилий определяется как , где и - номинальные значения входа и выхода порог чувствительности датчика - наименьшее изменение входной величины, которое вызывает изменение выходной величины, превышающее уровень шумов на выходе. Д - датчик, КС - канал связи, ВП - вторичный прибор. в) вторичный прибор - устройство, воспринимающее сигнал от датчика и преобразующее его в перемещение указателя относительно шкалы, а также осуществляющее, в случае необходимости, запись значений контролируемой величины.Термометры расширения (ртутные и спиртовые) хотя и обладают сравнительно высокой точностью в АСР не применяются, поскольку не дают возможности регистрации температуры и получения пропорционального ей сигнала.Устройство манометрических термометров содержит термабаллон, капиллярную трубку, вторичный прибор - манометр, служащий для измерения давления и проградуированный в единицах температуры.Термоэлектрические термометры - устройства для измерения температуры, в комплект которых входит электроизмерительный прибор (милливольтметр, потенциометр) и термопара, соединенные электрическими проводами. Если температура холодного спая = const, а температура горячего спая равна температуре контролируемой среды, в которую помещена термопара, то эдс термопары Е(t, t o) будет отражать изменения контролируемой температуры. Для поддержания температуры холодных спаев термопары постоянной и известной применяются специальные устройства: В производственных условиях, когда в комплекте с термопарой работает милливольтметр, термостатирование холодных спаев осуществляется либо с помощью специального термостата, либо с помощью специальной компенсационной коробки, осуществляющей автоматическую коррекцию. Схема автоматической компенсации температуры холодных спаев термопары имеет вид: Автоматический корректор выполнен по схеме неуравновешенного моста, плечи которого в виде небольших катушек из манганиновой () и медной () проволоки смонтированы внутри коробки. При температуре 20°С мост находится в равновесии и не оказывает влияния на т.э.д.с. термопары.Электрические термометры сопротивления представляют из себя датчики сопротивления, в которых используется свойство материалов изменять свое сопротивление электрическому току в зависимости от температуры. Для изготовления термометров сопротивления применяются металлы (с положительным ТКС - температурным коэффициентом сопротивления) и полупроводники (с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления). Они имеют больший температурный коэффициент сопротивления, чем металлические термометры сопротивления. При повышении температуры металлы увеличивают свое сопротивление (), а полупроводниковые - уменьшают (), статистические характеристики проводниковых (1) и полупроводниковых термометров сопротивления имеют вид: проводниковые термометры сопротивления изготавливаются, как правило, из платины (ТСП) или меди (ТСМ). Достоинствами п/п термометров сопротивления (термисторов) являются их: 1) малые габариты и 2) очень большой температурный коэффициент (в 8?15 раз больше, чем Pt и Cu), что повышает чувствительность п/п термометров.Принцип действия основан на зависимости между температурой и интенсивностью светового излучения (суммарного или на определенной длине волны) раскаленного тела. Яркостные пирометры - основаны на зависимости яркости (интенсивности) монохроматического излучения (т.е. в узком диапазоне спектра, одноцветного) от температуры. В яркостных пирометрах сравнивается яркость монохроматического излучения двух тел: эталонного и измеряемого (диапазон измерения (800?4000°С). Давление - физическая величина, определяемая отношением нормальной составляющей силы (DF) к площади (DS), на которую действует сила, т.е. при равномерном распределении силы F по поверхности площади S давление выражается формулой: Единица давления в системе СИ: В эксплуатации находится большое число приборов, шкалы которых градуированы в атмосферах, поэтому необходимо помнить, что Т.к. Абсолютное давление (полное) определяется как сумма атмосферного и избыточного: Приборы для измерения давления по диапазону измерения делятся на: 1. манометры - для измерения избыточного давления, 2. вакуумметры - для измерения разряжения, 3. напорометры - для измерения малых избыточных давлений, 4. тягомеры - для измерения малых разряжений, 5. диф. манометры - для измерения разности давлений: барометры - для измерения атмосферного давления.