Главная » Просмотр файлов » книга в верде после распозна

книга в верде после распозна (1024283), страница 34

Файл №1024283 книга в верде после распозна (Евтихеева Н.Н. - Измерение электрических и неэлектрических) 34 страницакнига в верде после распозна (1024283) страница 342017-07-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 34)

ные преобразователи. Они состоят из катушек, расположенных на ра­зомкнутых П- или Ш-образных фер­ромагнитных сердечниках. Полюса сердечника прижимаются к покры­тию, толщина которого измеряется. Изменение толщины приводит к из­менению магнитного сопротивления преобразователя и его индуктивно­сти или взаимошщуктивности. При­бор типа МТ-ЗОН, реализующий этот принцип измерения, имеет диапазон измерения толщины покрытия О— 1000 мкм, его основная погрешность не превышает ±5%.

Аналогичным методом можно из­мерять и толщину стального листа. При этом полюса сердечников должны накладываться на лист по воз­можности без зазоров. Для уменьшения погрешности применяют диф­ференциальные схемы, как показано на рис. 4.64. Полюса одного тран­сформаторного преобразователя прижимают к стальному листу, тол­щина которого б измеряется, полюса другого — к образцовому, имею­щему номинальную толщину б0. При таком включении измеряется отклонение толщины листа от номинального размера.

Для измерения толщины диэлектрической ленты может быть ис­пользован емкостный датчик, схематически показанный на рис. 4.65. Он представляет собой плоский конденсатор, между неподвижными об­кладками 1 которого с помощью роликов 2 протягивается диэлект­рическая, например резиновая, лента 3. Преобразователь эквивален­тен двум последовательно включенным конденсаторам. У одного из них Сд, пространство между обкладками заполнено диэлектриком с диэлектрической проницаемостью еге0, расстояние между ними рав­но толщине ленты бд. Другой конденсатор Св — воздушный, и рас-

Рис. 4.64

0

Рис. 4 65

стояние между его обкладками равно 5 — 5Д; 5 — расстояние между обкладками преобразователя. Емкость преобразователя

С = W(CB + Сд) = er e0Q/ [fie, -5д(е, -1)1, (4.165)

где Q — площадь обкладок.

Входной величиной преобразователя служит произведение Sfl(er — — 1). Из этого следует, что прибор может быть проградуирован в еди­ницах толщины только тогда, когда диэлектрическая проницаемость материала постоянна. Диэлектрическая проницаемость может изме­няться, например, при изменении влажности гигроскопических мате­риалов, поскольку диэлектрическая проницаемость воды eH2Q =81 значительно больше,чем у обычных диэлектриков.

Погрешность возникает также вследствие увеличения дизлектри ческих потерь с увеличением влажности.

Для измерения толщины листового материала могут использовать­ся ионизационные датчики. При этом источник излучения и ионизаци­онный преобразователь ставят по разные стороны листа. С изменением толщины меняется интенсивность прошедшего через него излучения и показания прибора.

При прохождении 7-излучения или (5 -частиц через вещество толщи­ной х интенсивность уменьшается по экспоненциальному закону

/ = J0e -Vх, (4.166)

где /0 — интенсивность ,при отсутствии вещества, ослабляющего излу­чение; ц — линейный коэффициент ослабления.

Экспериментально установлено, что линейный коэффициент ослаб­ления пропорционален плотности вещества р:

Р = РМР, (4-167)

где р.м — коэффициент ослабления по массе. 206

Используя (4.167), получим

/ = J0e ЦмРХ- (4.168)

Ослабление излучения определяется плотностью вещества и не за­висит от рода вещества и его состояния. Из (4.168) следует, что вход­ной величиной ионизационных толщиномеров является произведение рх. Градуировка прибора, предназначенного для измерения толщины одного материала, может быть пересчитана для измерения толщины дру­гого.

Массовый коэффициент ослабления дм зависит от вида излучения и его энергии. Высокой проницаемостью обладает у -излучение, при­меняемое для измерения толщины листов тяжелых металлов и листов большой толщины. Проникающая способность 0-частиц меньше. Они используются для измерения тонких листов легких металлов, напри­мер алюминия, а также таких материалов, как бумага, текстиль, ко­жа. Приборы, использующие 0-частицы, могут применяться для изме­рения толщины в пределах рх = 1,3 г/см2, толщина алюминия при этом 4,5 мм.

Измерение уровня жидкости. Измерение уровня жидкости в резер­вуаре обычно требуется для определения ее количества. Приборы для его измерения можно разделить на две группы: уровнемеры с поплав­ком постоянного погружения и уровнемеры, основанные на использо­вании физических свойств жидкости. Показания приборов первой груп­пы мало зависят от вида и свойств жидкости.

Датчики уровнемеров первой группы имеют поплавок, плавающий на поверхности жидкости, и преобразователь его вертикального пере­мещения в электрическую величину. На рис. 4.66 показана упрощен­ная схема уровнемера с реостатным преобразователем. Изменение уров­ня жидкости с помощью поплавка 1 и рычага 2 преобразуется в изме­нение положения движка реостатного преобразователя 3. Это изменя­ет токи Ii и 12 в обмотках логометрического измерительного механиз­ма 4. Последний градуируется в единицах уровня или количества жид­кости. Если поплавок имеет постоянное сечение Q, то сила, выталки­вающая его из жидкости,

Рис. 4.66

0

Рис. 4.67

JXQ,

(4.169)

где у — плотность жидкости; х — глубина погружения поплавка.

Сила F уравновешивается весом G подвижной части датчика, при­веденным к поплавку. Глубина погружения при этом

х = G/yQ.

(4.170)

Изменение плотности жидкости изменяет глубину погружения и создает абсолютную погрешность измерения уровня

Ах = (dx/dy)Ay = -(G/Qy2)Ay.

(4.171)

Эта погрешность систематическая и может быть скорректирована введением поправки. Погрешность может быть уменьшена путем умень­шения веса поплавка G и увеличения его сечения Q.

Вторая группа уровнемеров более разнообразна по принципу дейст­вия. Широко применяются приборы с поплавком переменного погру­жения (буйковые уровнемеры)- Входной величиной такого уровнеме­ра является изменение веса жидкости, вытесненной поплавком (вытал­кивающая сила). Приборы ГСП этого типа описаны в § 4.2.14.

Так же широко используются емкостные уровнемеры. Преобра­зователем в таком уровнемере служат два параллельных электрода, погруженных в резервуар, в котором измеряют уровень жидкости. На рис. 4.67,я показана схема уровнемера с цилиндрическими электро­дами. Емкость преобразователя эквивалентна параллельному соеди­нению двух цилиндрических конденсаторов, один из которых запол­нен жидкостью с относительной диэлектрической проницаемостью ег и имеет высоту h, другой имеет высоту Н — h и свободен от жид­кости. Емкость преобразователя

С = C0(erh + Н - й) = С0[Н + h (е, - 1)],

(4.172)

0

где С0 — емкость единицы длины преобразователя без жидкости; Я — высота электродов; h — высота уровня жидкости в преобразовате­ле. Входной величиной емкостного уровнемера является произведе­ние h (ег — 1).

Емкостный уровнемер типа РУС предназначен для измерения уровня диэлектрических и электропроводных жидкостей. Его датчик преобра­зует измеряемый уровень жидкости в унифицированный выходной сиг­нал постоянного тока. Для работы с электропроводными жидкостя­ми используютйя электроды, выполненные в виде проводов с фторо­пластовой изоляцией, для измерения уровня неэлектропроводных — неизолированные электроды, выполненные в виде коаксиальных труб, гибких тросиков, стальных лент. Диапазоны измерения лежат в преде­лах от 0—0,4 до 0—20 м. Классы точности — 0,5; 1,0; 1,5; 2,5.

Для измерения уровня агрессивных жидкостей, а также если жид­кость находится при высокой температуре или давлении, могут ис­пользоваться радиоактивные уровнемеры. В качестве примера на рис. 4.67,6 приведена схема уровнемера ИУ-3. Уровнемер имеет источ­ник у -излучения в виде проволоки 2, содержащей радиоактивный изо­топ кобальт-60, и ионизационный преобразователь 1 (счетчик Гейгера-Мюллера), расположенные по разные стороны резервуара. Работа при­бора основана на изменении поглощения 7-излучения при изменении уровня жидкости. С повышением уровня, когда жидкость входит в пространство между источником 2 и счетчиком 1, излучение, попадающее на счетчик, уменьшается. Для. расширения диапазона измерения могут быть использованы несколько счетчиков, расположенных на высоте резервуара. Входной величиной данного уровнемера является произве­дение плотности жидкости на длину пути частицы от источника до пре­образователя.

Уровнемеры второй группы могут применяться для измерения уров­ня самых разнообразных жидкостей. Однако при изменении жидкости уровнемер должен быть переградуирован, поскольку градуировка за­висит от ее свойств.

Измерение силы. Для непосредственного измерения сипы могут применяться магнитоупругие и пьезоэлектрические датчики. Прин­цип действия и свойства этих датчиков рассмотрены выше. В каче­стве датчиков силы эти преобразователи имеют ряд особенностей, ог­раничивающих их применение.

В магнитоупругих датчиках имеет место преобразование силы в ме­ханическое напряжение и механического напряжения в изменение маг­нитной проницаемости. Для большего изменения последней нужно со­здать в магнитопроводе значительные механические напряжения по все­му сечению магнитопровода. Это возможно при измерении больших ве­личин, сил. Диапазон измерения магнитоупругих динамометров обыч­но составляет 10s — 106 Н и более, хотя имеются приборы и с меньшим диапазоном измерения (4- 102 Н). Другой особенностью является не­высокая точность этих приборов.

Применение пьезоэлектрических динамометров ограничивается из­мерением динамических сил. Постоянные и медленно изменяющиеся силы этими приборами измеряться не могут. Недостатком пьезоэлект­рических динамометров является трудность их градуировки в стати­ческих условиях.

Н иболын е применение нашли динамометры с промежуточным преобразованием силы в перемещение. В качестве такого преобразо­вателя служит пружина. Ее деформация х пропорциональна прило­женной силе F:

х = F/C, (4.173)

где С — жесткость пружины.

Перемещение преобразуется в электрическую величину с помощью реостатного, индуктивного или другого преобразователя перемещения. В качестве примера на рис. 4.68 представлен дифференциально-транс­форматорный датчик динамометра. Он имеет кольцевую динамометри­ческую пружину 1, к которой посредством шарнирных соединений 2, 3 прикладывается растягивающая сила. Внутри пружины на нижней ее части смонтированы два магнитопровода 4, 5 дифференциально-трансформаторного преобразователя; якорь преобразователя 6 сое­динен с верхней частью пружины. При действии растягивающей силы якорь перемещается между полюсами магнитопроводов. Его перемеще­ние преобразуется в электрическое напряжение.

В измерительной практике находят применение также динамомет­ры с промежуточным преобразованием силы в деформацию материа­ла. Сила воздействует на упругий элемент, создает в нем механические напряжения и деформирует его. Преобразование деформации материа­ла в электрическую величину производится тензорезистором. В по­следнее время в датчиках силы для весоизмерительной техники широ­ко используются параллелограммные упругие элементы (рис. 4.69). При действии силы F в ослабленных сечениях А—А и В—В появля­ются упругие деформации: в сечении А—А — деформация растяжения, в сечении /?—Z?4 — сжатия. Деформация упругого элемента с помощью тензорезисторов преобразуется в электрический сигнал. Тензорезисто­ры R\ — R4 включаются в мостовую цепь. Применение четырех накле­енных на один упругий чувствительный элемент тензорезисторов уве­личивает чувствительность моста и уменьшает температурную погреш­ность прибора. Достоинством параллелограммного упругого элемен­та является его хорошая защищенность от поперечных сил, внецент-ренного приложения силы, изгибающих и вращающих моментов.

Силоизмерительные тензорезисторные датчики ГСП должны удов­летворять требованиям ГОСТ 15077-78.

На использовании тензорезисторов основан принцип действия уст­ройства типа 1ЭДВУ9, которое предназначено для автоматического

0

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
2,91 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее