Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 10
Текст из файла (страница 10)
В диапазоне рабочих температур +100 'С погрешность измерения этим методом составляет 0,1 'С. В рабочем диапазоне температур этих датчиков проводится наибольшее число измерений температуры. Отрицательный температурный коэффициент падения напряжения на переходе «база — эмиттер» биполярного транзистора равен 2,2 мВ/'С, и при питании от стабилизированного источника тока датчик может быть сделан очень стабильным. Датчики давления и расходомеры.
Раньше для измерения давления и расхода жидкости или газа использовались потенциометрические приборы. Низкая стоимость и высокий уровень выходного напряжения обеспечили широкое применение этих приборов в простых системах. Однако им свойственны высокая чувствительность к ударам и вибрациям, а также значительные погрешности, обусловленные механической конструкцией, приводящие к нелинейности передаточных характеристик (обычно примерно 3%), что ограничивает применение приборов такого типа.
Для устранения недостатков, свойственных потенциометрическим датчикам давления, были разработаны бесконтактяые щензометры — приборы, обеспечивающие существенное увеличение погрешности и стабильности и имеющие типовую погрешность 0,5 % полной измерительной шкалы. Их уровень выходного напряжения находится в милливольтовом диапазоне, поэтому после прибора обычно ставят предусилитель. В отличие от других бесконтактных приборов полупроводниковыетензометры располагаютнепосредственно на диафрагме, воспринимающей давление, что устраняет механические соединительные детали.
Частотный диапазон, чувствительность к вибрациям и точность этих приборов такие же, как у бесконтактных тензометров. Однако поскольку уровень выходного напряжения в полупроводниковых тензометрах низок, то в этом случае также необходимы предусилители, а низкая чувствительность делает их удобными только для измерений высоких давлений.
Дальнейшее улучшение характеристик достигается использованием кристаллических диафрагм с напиленными пьезорезисторами. Усовершенствование тензометров связано с компенсацией различных ошибок, что достигается введением пьезорезистора в состав гибридной интегральной схемы. Гибридный прибор содержит встроенный вакуумный эталон, внутренний нагреватель, который, вызывая локальное нагревание (стабилизируя температуру локальной области), уменьшает температурные эффекты, и пьезорезисторы, включенные в схему чувствительного моста Уитстона, служащую одновременно для предварительного усиления и формирования сигнала.
Расход жидкости обычно измеряют датчиками перепада (разности) давления нли механическими контактными датчиками (например, турбинами). Скорость потока ю характеризует скорость движения жидкости и обычно имеет размерность м/с. Обьемный поток 0 — объем жидкости, протекающий в единицу времени (например, м'/с). Для газов поток массы М определяют в кг/с. Дифференциальнае маиолетры (дифманометры) различных систем используют для измерения технологических параметров расхода жидкости, газа или пара, разности давлений (перепада), избыточного давления (напора), разрежения (тяги), уровня жидкости в открытых резервуарах и в резервуарах под давлением.
Измерение расхода жидкости или газа дифманометрами-расходомерами осуществляется по методу переменного перепада давлений. В этом случае дифманометр-расходомер работает совместно с сужающим устройством, которое устанавливается непосредственно в трубопроводе и служит для создания переменного перепада давления. В качестве сужающего устройства могут применяться диафрагмы, сопла или расходомерные трубы. При измерении расхода жидкости или газа с помощью дифманометров 41 измеряется разность давлений (перепад) до и после сужающего устройства.
Измерение расхода методом переменного перепада можно выполнять при соблюдении следующих условий: вещество, протекающее через сужающее устройство, должно находиться в одной фазе — жидкой или газообразной; протекающее вещество должно полностью заполнять сечение трубопровода и сужающего устройства; изменение расхода вещества должно происходить плавно, без пульсаций; трубопровод до и после сужающего устройства должен быть на достаточном протяжении прямолинейным и цилиндрическим.
Основным элементом измерителей скорости потока является точечный датчик, например трубка Пито для газовых потоков. Однако точность таких измерителей невысокая. Большую точность имеют многоточечные датчики нли датчики с усреднением по линии (такие, как кольцевые датчики). При измерении перепада давления потоков газов низкою давления возможны другие источники ошибок, что может потребовать применения чувствительных датчиков давления на основе трансформаторов линейных перемещений.
К раеходомерам е механическим контактом относятся: турбинные и гироскопические преобразователи, которые измеряют скорость потока по угловому моменту; охлаждаемые термоэлектрические преобразователи скорости; датчики, измеряющие скорость по электрическому сопротивлению, а также датчики, измеряющие скорость потока с использованием В-излучения. Для широко распространенных турбинных расходомеров связь между скоростью потока о и угловой скоростью вращения турбины в выражается следующим уравнением: и = (вг)/1йа, (1.5) где г — средний радиус лопастей ротора; а — угол между лопастями ротора.
Датчики уровня. Для измерения уровня жидкости и его изменения широко применяются поплавковые датчики, дифференциальные датчики давления, ультразвуковые и радиоактивные. Поплавковые датчики отличаются простотой и разнообразием методов преобразования изменений измеряемого уровня в показания отсчетного устройства. Однако при измерении уровня вязких жидкостей они работают неудовлетворительно. В том случае, когда известна плотность жидкости )т', высоту столба жидкости можно измерять дифференциальным датчиком давления (дифманометром), который при этом должен фиксировать разность гидростатического давления 1хР между уровнем поверхности и плоскостью дна. Высота столба жидкости в этом слу- 42 чае определяется отношением оР(Ю.
По принципу действия измерительной системы дифманометры делятся на поплавковые, кольцевые, колокольные, мембранные и сильфонные. Ультразвуковые датчики могут входить в состав локационных установок, которые особенно удобны при измерении уровня жидкостей в высоких цистернах, а также в состав устройств, измеряющих дискретные значения уровней. В последнем случае излучатели, расположенные на разных уровнях, посылают ультразвуковые сигналы в горизонтальном направлении в сторону соответствующих приемных датчиков, установленных на противоположной стороне цистерны.
Уровень тяжелых смесей, таких, как цемент и бумажная масса, лучше всего измерять радиоактивными датчиками, устанавливаемыми аналогично ультразвуковым устройствам дискретного измерения уровня. К датчикам технологических переменных относятся также д а тчики толщины полосового материала (металла, бумаги, пластика и др.), влажности материала, массы и других переменных. 1.2.4. Коммутационная и защитная аппаратура Коммутационные электрические аппараты предназначены для коммутации электрической цепи и проведения тока. Аппараты должны допускать работу при напряжении на выводах главной и вспомогательной цепей в пределах от У„, до 1,1У„,„,, на выводах цепи управления — в пределах (0,85 ...
1,1) У„,„,. Под номинальным рабочим напряжением У„,„, понимают номинальное напряжение сети, в которой аппарат может работать в данных условиях. Номинальная частота сетей переменного тока, к которым присоединяются аппараты, 50 или бО Гц. Аппараты должны допускать работу в одном, нескольких или во всех следующих режимах работы: продолжительном, прерывисто- продолжительном, повторно-кратковременном, кратковременном.
Для кратковременного режима работы аппаратов устанавливаются следующие предпочтительные значения длительности рабочего периода: 5; 10; 15; 30 с и 10; 30; бО и 90 мин. Для повторно-кратковременного режима работы аппаратов устанавливаются предпочтительные значения относительной продолжительности включения (ПВ): 15; 25; 40 и 60% (100% — непрерывное включение). Электромагнитные контакторы. Контакторы используются в системах управления электроприводами для включения и отключения приемников электроэнергии. Контакторы различаются между собой: по роду тока главной цепи — постоянного тока, переменного тока, постоянного и переменного токов; 43 роду тока цепи управления — с управлением постоянным током, с управлением переменным током; числу главных полюсов — от одного до пяти; номинальному току главных цепей — на токи 4; 6,5; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 2500 А; номинальному напряжению главной цепи — на постоянное напряжение 220; 440; 600 В, на переменное напряжение 380; 500 и 660 В; номинальному напряжению включающих катушек — на постоянное напряжение 24, 48, 60, 110, 220 В, на переменное напряжение 24, 36, 110, 127, 220, 230, 240, 380, 400, 415, 500, 660 В частотой 50 Гц и 110, 220, 380, 440 В частотой 60 Гц; наличию и исполнению вспомогательных контактов; роду присоединения проводников; категории применения; воздействию климатических факторов; степени защиты, за исключением специальных контакторов 1РОО; классу, соответствующему частоте включений: Класс ..0,3 1 3 10 30 Допустимая частота включений в 1 ч ......
ЗО 120 300 1200 3600 Используются отечественные контакторы серий МК, КПВ600, КПВ620, КТПВ600, КТ6000, КТ7000, КТП600, КТ64, КТП64, КТ65, КТП65 и др. [48]. Например, контакторы серии МК предназначены для работы в силовых электрических цепях и цепях управления общепромышленных установок при постоянном напряжении до 440 В и переменном до 660 В частотой 50 и 60 Гц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
