| Главная » Статьи » Сеидов АСУТП » АСУТП |
12.Технологические САУ
| Одним из главных элементов любой АС являются первичные технологические средства, с помощью которых система получает информацию о технологических параметрах ТОУ. Эти технические средства называют позиционными датчиками. Позиционные датчики предназначены для преобразования контролируемого параметра в величину удобную для дальнейшего использования. В большинстве случаев позиционные датчики преобразовывают не электрические датчики в электрические. Например, при помощи термопреобразователей температуру преобразовывают в электрическую величину, которая воспринимается техническими средствами АСУТП. В некоторых случаях с помощью датчиков преобразовываются одни электрические величины в другие эл. величины. Например, усилители, измерительный трансформатор и т.д. По характеру электрических величин получаемых на выходе электрических датчиков делят на: параметрические (пассивные) и генераторные (активные). К параметрическим датчиками относятся такие датчики у которых измерение контролируемой величины вызывает изменение параметра электрической цепи. Например, активное сопротивление, емкость, индукционность. К генераторным относятся такие датчики, которые сами являются источниками электрической энергии, причем возникающий на выходе электрический сигнал пропорционален контролируемой величине. К электрическим датчикам предъявляются следующие требования: 1) надежность в работе, 2) достаточная чувствительность, что позволяет упростить электрическую схему системы. 3) Непрерывная зависимость его выходной величины сигнала Y и входной Х y=f(x) . 4) Минимальный вес и габариты. 5) Необходимый диапазон измерения 6) Отсутствие обратного воздействия датчика на измерительный процесс. 7) Не большая инерционность. 8) Работа в заданных условиях окружающей среды. На работу электрических датчиков оказывает влияние следующие факторы: периодичность, температурные условия, место измерения, влажность, температура воздуха, наличие вибраций, ускорений или сотрясений в установке. Принцип работы электрических датчиков Электроконтактные датчики. Относятся к параметрическим датчикам, в которых изменение той или иной механической величины в объекте приводит к изменению электрического сопротивления датчика. Эти датчики предназначены для преобразования механического перемещения в электрический сигнал. Контактные датчики применяют в системах автоматического контроля и сортировки. А так же в различных системах автоматической сигнализации различных физических величин. Например расчет количества банок в консервной промышленности, сигнализация предельного уровня жидкости в резервуаре. Потенциометрические датчики. Измерительные преобразователи выполненные в виде реостата, подвижные контакты которого перемещаются под действием измеряемой величины. Такие датчики называют реостатными измерительными преобразователями. Чаще всего эти преобразователи включаются по схеме потенциометра. Такими датчиками преобразовывают давление, расход, уровень в величину электрического сигнала. Проволочные реостаты широко применяются в системах автоматики т.к. они обладают высокой точностью, имеют низкий уровень собственных шумов и малый температурный коэффициент сопротивления. К недостатками относится низкая разрешающая способность, не высокое сопротивление. Конструктивно различают реостатные преобразователи с поступающими и вращающими движениями. Вращающиеся потенциометры должны отвечать следующим требованиям: коррозионная стойкость высокое удельное сопротивление, стабильность характеристик по времени. Тензометрические датчики. Тензоэффект заключается в изменении активного измерения проводниковых и полупроводниковых материалов при их механической деформации. Характеристикой тензоэффекта служит коэффициент тензочувствительности определяемый как отношение изменения сопротивления к изменению длины проводника: Kт=δR/δl. δ=∆R/R, где ∆R- это относительное изменение сопротивления. При изменении длины от l до l+∆l. Емкостные датчики. Принцип действия емкостных измерительных преобразователей основан на измерении емкости конденсатора под воздействием входной преобразовательной величины. C=ε0εS – емкость конденсатора. Где ε0- диэлектрическая проницаемость вакуума, S площадь электродов. Как видно из формулы, на емкость конденсатора влияет диэлектрическая проницаемость среды в которой находится конденсатор. Поэтому выбор того или иного измеряемого параметра зависит от характера измеряемой величины. Емкостные датчики используют для измерения линейных размеров уровня, усилий, влажности и т.д. Конструктивно эти датчики могут быть выполнены цилиндрическими, штырьеввыми, плоско-параллельными электродами. Емкость измерительных преобразователей в зависимости от особенностей могут колебаться от десятых долей до нескольких тысяч пико Фарадит. К достоинствам емкостных датчиков относятся маленькие размеры, высокая чувствительность, большая разрешающая способность. К недостаткам относятся относительно низкий уровень выходной мощности сигналов, не стабильности характеристик. Пьезоэлектрические датчики, принцип действия этих датчиков основан на пьезоэффекте заключающийся в способности некоторых материалов образовывать электрические заряды на поверхности при приложенном механическом воздействии. Существует обратный пьезоэлектрический эффект, заключающийся в том, что под воздействием электрического поля некоторые материалы изменяют свои размеры. Количественно пьезоэффект оценивается пьезомодулем Kd, устанавливающий зависимость между возникшим зарядом Q и силой F. Q= KdF, Kd=Q/F Достоинства: простота конструкции. Малые габариты, высокая надежность, возможность измерения быстро изменяющихся величин. Недостатки: Малая чувствительность, пригодность к измерению статических величин, необходимость промежуточных усилителей. Терморезисторы. Принцип действия основан на свойстве проводников и полупроводников изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. Материалом для них служит платины, медь, никель, вольфрам. Термоэлектрические датчики представляют собой элемент состоящий из двух и более разнородных проводников соединенных электрически и преобразование контролируемой температуры в ЭДС. Статическая характеристика в термопреобразователе выражается формулой: EA(tt0)= lAB(t)- lAB(t0) | |
| Просмотров: 959 | Рейтинг: 0.0/0 |
| Всего комментариев: 0 | |
