Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






прибора.






Необходимость проведения в рабочих условиях экспериментальной настройки прибора (выбор диапазона измерений, установка указателя прибора на начальную и конечную отметки шкалы) является существен­ным недостатком этого уровнемера. К недостаткам следует также отнес­ти некоторую нелинейность статической характеристики прибора.

Принципиальная электрическая схема прибора изображена на рис.12, б.

Источником питания электрической схемы служит блок питания 6П, состоящий из согласующего трансформатора Тр1, ко вторичной обмот­ке которого подключен двухтактный выпрямитель, собранный на диодах Д1, Д2. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения служит

П-образный фильтр, образованный емкостями C1, С2 и резис­тором R1. Стабилизация амплитуды выпрямленного напряжения обеспечи­вается стабилитронами Ст1 и Ст2. Блок питания служитдля питания напряжением постоянного тока эмиттерно-коллекторных цепей генератора высокочастотных колебаний, усилительного блока и оконечного каскада прибора.

Генератор высокочастотных колебаний Гслужит для питания индуктивно-емкостного моста измерительной схемы И С напряжением переменного синусоидного тока частотой 100 кГц. Он собран на транзис­торе ПП1, в коллекторную цепь которого включен колебательный кон­тур, образованный индуктивностью L1 и емкостями С3 и С4. Емкость C5 играет роль обратной связи. Сопротивление R2 и R3образуют делитель напряжения, подводимогшо от источника питания 6П. Выход­ное напряжение частотой 100 кГц снимается с резистора R4и через разделительный конденсатор С6 подается на трансформатор Тр2.. Вторич­ная обмотка. Тр2 образует индуктивные плечи L2 и L3 измеритель­ного моста. Построечная емкость С9, емкость С7 (перемычки 1-2 при диапазоне емкости датчика 0 ♦ 300 пФ) или емкости С8, С10 (перемычки 1-3, 1-4 при диапазоне емкости датчика 0 ♦ 600 пФ), ели емкости С8, С11 (перемычки 1-3, 1-5 при емкости датчика 0 ♦ 1200 пФ) образу­ют емкостные плечи моста.

Сигнал разбаланса моста через делитель напряжения R5, R6 подает­ся на вход первого каскада усилителя, собранного на транзисторе ПП2.

Выходной сигнал с первого каскада усиления через разделительный конденсатор С12 и делитель напряжения R8, R9 подается на второй каскад усиления, собранный на транзисторе ППЗ. Регулируемый резистор R11 и емкость С15служат для изменения уровня выходного сигналасо второго каскада усиления.

4. ОПИСАНИЕ СТОЩА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

Функциональная схема лабораторного стенда представлена на. рис.13, а принципиальная схема электрических соединений на рис.14. Стенд состоит из двух баков с водомерными стеклами. В баки поступает пода из водопроводной сети. Расход воды из бака осуществляется свобод­ным сливом. На линии оттока установлен стеклянный ротаметр типа РС-3 (п.1). В баке I установлены три первичных преобразователя (п.2а, 26, 2в) кондуктометрического сигнализатора уровня (п.2г), используемого для двухпозиционного регулирования и сигнализации уровня воды. Здесь же установлен первичный преобразователь (п.5а) емкостного инди­катора уровня ЭИУ (п.5б), выходной сигнал с которого подается на автоматический самопишущий потенциометр КСП-4 (п.5в). В баке 2 ус­тановлен первичный преобразователь (п.3а) полупроводникового реле уровня ПРУ-5 (п.3б) и первичный преобразователь (п.4а) емкостного сигнализатора уровня ЭСУ-3 (п.46). Подача воды в баки осуществляет­ся путем включения исполнительных механизмов электромагнитного типа (п.6) или электродвигательного (п.7). Сигнализатор ESP-50 исполь­зуется для двухпозиционного регулирования уровня в баке №I между, нижним и средним первичными преобразователями), для световой сигнализации уровня ниже нижнего первичного преобразователя (лампа НL2), для световой сигнализации нормального

Рис 13

уровня Между нижним и средним первичными преобразователями (лампы HL3) и для звуковой сигнали­зации аварийного уровня выше верхнего первичного преобразователя (звонок НА1). Реле уровня ПРУ-5 используется для двухпозиционного регулирования уровня в баке №2 в диапазоне настройке дифференциала реле. Сигнализатор ЭСУ-3 используется для звуковой (звонок НА1) и оветсвой (лампа HL4) сигнализации аварийного верхнего уровня во­ды в баке 2. Уровень может измеряться и регистрироваться (запись на диаграмме) с помощью индикатора уровня и потенциометра. Переклю­чатель SA1 используется для включения питания приборов, переключа­тель SA2 –д ля переключения систем регулирования и сигнализации на бак №I или бак «2, переключатель SА3 - для подключения элек­тромагнитного или электродвигательного исполнительных механизмов, переключатель SА4 - для подключения системы измерения и регистра­ции. Кнопка SB1 служит для снятия звукового сигнала.

При подаче питания на схему управления и сигнализации (ключ SА1 за кнут) загорается сигнальная лампа НLI (рис. 14). При переключении

переключателя SА2 в положение I питание подается на сигнализатор ESP-50 В начальный момент времени (отсутствие воды в баке) нор­мально закрытие контакты его реле 1P и (см.рис.9) замкнуты, в результате чего получают питание обмотки реле Р1м и Р2в. Своими нормально разомкнутыми контактами последние подают питание в обмотку исполнительного реле Р5. При переключении SА3 в положение Сб питание подается на электромагнитный исполнительный механизм, а при положении ПР питание подается на электродвигательный механизм. При этом соответствующий исполнительный механизм открывает свой рабочий орган и в бак № I поступает вода. Второй нормально открытый контакт Р1Н служит для включения лампы HL2, сигнализирующей об уровне воды ниже нормы. При достижении уровнем воды нижнего электрода-датчи­ка реле P1H отключается, но за счет самоблокировки реле Р5 продолжает находиться под питанием и вода продолжает поступать вблок № I. Лампа же НL2. отключается и включается лампа HL3 (контакты Р2в. Р1н и Р3а замкнуты). При достижении уровнем воды среднего электрода-датчика, отключается реле P2в. При этом размыкается цепь питания реле Р5 и исполнительные механизмы прекращают подачу в воды. При снижении уровня ниже нижнего электрода-датчика снова происходит включение исполнительных механизмов и вода начинает поступать в бак №I При аварийном состоянии объекта, т.е. когда вода поднимается выше верх­него электрода -датчика, цепь


питания лампы НL3 размыкается, так как получает питание реле P3а и замыкается цепь питания понижаю­щего трансформатора Тр, В результате получает питание обмотка электромагнита звонка НА1 и срабатывает звуковая Сигнализация. Снятие звукового сигнала происходит с помощью кнопки SB1 блокирующего реле Р6. При переключении SА2 в положение 2, питание подается на реле уровня П РУ-5 и сигнализатор ЭСУ-3 при положении воды ниже нижнего уровня срабатывает ПРУ-5, его выходное реле P1 включено и нормально открытые контакты разомкнуты (см. рис.7).Вследствие этого обмотка реле Р7 (рис.14) обесточена к оно своим нормально замкну­тым контактом подает питание в цепь исполнительного реле P5. Послед­нее включает исполнительные механизмы на открытие рабочего органа и вода поступает в бак № 2. При повышении уровня воды выше верхнего уровня срабатывает выходное реле ПРУ-5, реле Р7 получает питание, реле P5 отключается и исполнительные механизмы прекращает подачу воды. При достижении водой аварийного уровня в баке № 2, определяе­мого положением первичного преобразователя сигнализатора уровня


 

ЭCУ-3 срабатывает выходное реле P1 сигнализатора (см.рис. 10, б). Его нормально открытие контакты запитывают обмотку реле Р4(рис.I4), которое своими нормально открытыми контактами подает питание в цепь звуковой сигнализация (питание трансформатора Тр) и световой сигнализации - лампа. НL4.

Питание в схему измерения и регистрации подается включением переключателя SА4. -При этом первичный преобразователь индикатора уровня монет быть установлен как в баке №I, как и в баке № 2.

 

 

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

После ознакомления с принципом действия и устройством приборов для измерения и сигнализации уровня, а также устройством.лаборатор­ного стенда, требуется произвести:

I)настройку реле уровня ПРУ-5 на заданную зону нечувствитель­ности (диапазон регулирования);

2)тарировку шкалы потенциометра в единицах уровня;

3)определить погрешность обрабатывания сигнализаторов уровня.

Настройка реле уровня ПРУ-5 на заданную зону нечувствителности, (диапазон регулирования)

После задания преподавателем величины настройки зоны нечувстви­тельности, включить систему бака № 2 на наполнение (переключатель

SA2 в положение 2, переключатель SA3 в положение CВ).Установить по водомерному стеклу первоначальную настройку зоны нечувствительности. Установить переключатель SА2 в нейтральное положение,

Б соответствии с требуемой величиной зоны нечувствительности, по сравнении с первоначальной, повернуть рукоятку „ Hysterese" электронного блока реле по часовой стрелке (увеличение зоны нечув­ствительности) или против часовой стрелки (уменьшение зона нечувстви­тельности). Установить переключатель SA2 в положение 2. По водомерному стеклу замерить полученную зону нечувствительности. При отклоне­нии ее более чем на 10 мм от заданной, повторить операции настройки. Результаты измерений записать в табл. I

На лабораторном стенде установлено реле уровня производства фирмы MertiK ГДР, принцип действия и устройство которого аналогичны принципу действия иустройству реле ПРУ-5.

Таблица 1

 

 

Заданная величина зоны нечувствительности, мм Настроенная величина зоны нечувствительности, мм Погрешность настройки, мм
Исходная 1 приближение Приближение 3 приближение
           

 

 

Тарировка шкалы потенциометра

Установить первичный преобразователь индикатора уровня в бак №I или бак №2.

Установить индикатор ЭИУ на первый диапазон измерения. Включить переключатели SА1 к SA4. Переключатель SA3 установить в положе­ние ПР. Включить потенциометр КСП4 дать ему прогреться 5 минут. При установке первичного преобразователя ЭИУ в баке №I переключатель SА2 установить в положение 2, при установке в баке № 2 в положение I.

В момент, когда стрелка потенциометра отклонится от исходной от­метки, зафиксировать по водомерной шкале величину уровня, соответству­ющую " О" по шкале потенциометра, и в дальнейшем записать в табл.2 величины уровня, соответствующие оцифрованным отметкам шкалы потенцио­метра. При достижении максимального уровня переключатель SA2 устано­вить в противоположное положение и повторить операцию тарировки при снижении уровня до минимального.

Провести тарировку потенциометра на втором и третьем диапазонах индуктора уровня.

По данным табл.2 построить тарировочные графики системы измере­ния уровня для трех диапазонов измерения индикатора уровня.

 

Таблица 2

Отметка шкалы потенциометра   Величина уровня, мм  
I диапазон II диапазон III диапазон  
Увеличение уровня Уменьшение уровня Средние знач. Увеличение уровня Уменьшение уровня Средние знач. Увеличение уровня Уменьшение уровня Средние знач.  
 

Дать заключение о влиянии диапазона настройки индикатора уровня на порог чувствительности и чувствительность системы измерения уровня.

Определение погрешности срабатывания сигнализаторов уровня Включить переключатель SA1. Переключатель SA3 установить в положение СВ. Переключатель SA2 установить в положение I при эnj м будет подключен сигнализатор ESP-50. При достижении уровнем воды в баке крайних положений, соответствующих верхнему и нижнему пределу регулирования уровня, по водомерному стеклу определить эти
значения уровня. Данные записать в табл.3. Повторить измерения трижды. Переключатель SA2 установить в положение 2. При этом в схему регулирования будет включено реле уровня ПРУ-5. Провести измерения в том же порядке, что и для сигнализатора ESP - 5 Результатs занесет в табл.З.

 

Переключатель SА2 установить в положение 2. Переключатель SА3 установить в положение ПР а после открытия рабочего орга­на установить в нейтральное положение. При достижения уровнем воды первичного преобразователя ЭСУ-3 по загоранию сигнальной лампочки HL с помощью водомерного стекла определить уровень, при кото­ром сработал сигнализатор. Закрыть ручной вентиль подачи воды я пос­ле снижения уровня вода в баке вновь его открыть, повторив определе­ние уровня срабатывания сигнализатора. Замер провести трижды. Резуль­таты измерений занести в табл.3.

По полученным экспериментальным данным определить максимальную погрешность срабатывания сигнализаторов как максимальную разницу из трех полученных значений уровня.

Дать заключение о точности срабатывания сигнализатор уровня, использующих различные принципы действия.

 

 

Таблица 3

 

ESP - 50 ПРУ - 5 ЭСУ - 3
Верхний уровень Нижний уровень Верхний уровень Нижний уровень
1 замер, мм 2 замер, мм 3 замер, мм Погрешность срабатывания   1 замер, мм 2 замер, мм 3 замер, мм Погрешность срабатывания   1 замер, мм 2 замер, мм 3 замер, мм Погрешность срабатывания   1 замер, мм 2 замер, мм 3 замер, мм Погрешность срабатывания   1 замер, мм 2 замер, мм 3 замер, мм Погрешность срабатывания  
                                               

 

 

6. Оформление отчета.

Во отчете должна быть представлена принципиальная схема одного из изученных приборов по указанию преподавателя, таблица экспериментальных данных, тарировочный график потенциометра и необходимые выводы о работе исследуемых приборов, оценка точности измерений.

 

 

Принцип преобразования Диапазон измерения, м Абсол. и привед. Погрешность (без учета погрешности дист передачи) Условия эксплуатации Область применения Достоинства и не достатки
Температура, 0с Давление, кг/см2
             
Указательные стекла До 2 2.5% До 200 До 64 Жидкость При высок. давл. эксплуатация опасна. Невозможна дистанционная передача показаний.
Поплавковый До 16 ±5мм До 60 До 6 Однородная невязкая жидкость в открытых емкостях. Простота конструкции, высокая точность. Применение ограничено.
Буйковый До 16 1.0÷ 2.5 От -200 до +400 До 10 Однородная жидкость, сжиженные газы. Использ при наличии статического давления Погрешность зав от изменения плотности жидкости
Лотовый До 13 ±20см До 60 До 16 Сыпучая кускован однородная среда Простота прибора, громоздкость прибора
Пьезометрический До 10 5% - При небольших пост. давл. Вязкие, агрессивные жидкости Низкий класс точности, зависимость показаний от плотности и вязкости
Дифманометрический До 7 1, 0-2, 5% От -40 до +200 До 400 Однородная жидкость под давлением. Вязкие и агрессивные жидкости. Погрешность от изменения температуры и плотности измер. среды.
Мембранный До 20 2%     Однородная невязкая жидкость. Погрешность от изменения плотности среды и давления.
Кондуктометрический До 20 2, 5% До 200 До 100 Электропроводные невязкие жидкости. Погрешность от налипания среды, коррозии чувстрит., элемента датчика и от колебаний температуры.
Емкостной До 20 1, 5-2, 5% До 200 До 100 Однородные невязкие жидкости Возможны ложные срабатывания сигнализаторов.
Индуктивный До 5 2, 5% До 400 До 100 Электропроводные невязкие жидкости. Погрешность от изменения температуры среды.
Акустический До 5 1÷ 1, 5% До 200 До 100 Любые среды. Сложная схема, высокая стоимость.
Радиоактивный До 10 0.5÷ 1% -“- -“- -“- Сложная схема, высокая стоимость, наличие наведенной радиации

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы.
Справочное пособие /Под ред. Б.Д.Кошарского.-Л.Машиностросние.
-1976, 455 с.

2.Аниканова М.И., Гладкова И.Н. Современные методы контроля
уровня. Обзор.-М.: ЦНИИТЭШ1риборостроения, I978.-56 с.

3.Вайнберг А.Я. Приборы технологического контроля в молочной
промышленногти.-45,: Пищевая промышленность, 1971.-844 с.

4.Кулаков М.В. Технологические изменения и приборы для химичес­
ких процессов.-М.: Машиностроение, 196б.-500 с.

5.Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой
промышленности.-М.; Пищевая промышленность, 1973.-368 с.

6.Приборы для контроля количества, расхода, уровня и приборы
контроля добычи, хранения и транспорта нефти и газа. Номенклатурный
справочник.-М.: ВДИИТЭШряборостуоения, I972.-156 с.

7.Радугин С.С. и др. Современные принципы построения приборов
контроля уровня. Обзор -М.ВДИИТЭИПриборостроения, 1975.-152 с.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.