Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Г)Метод диэлетрической проницаемости



Емкосный метод измерения влажности основанный на принципе использования зависимости между влажностью вещества и его диэлектрической проницаемостью. В качества датчиков используются плоские или цилиндрические конденсаторы, в электрическое поле которых вводиться исследуемое вещество. Поскольку диэлектрическая проницаемость воды равная 81, а для большинства сухих материалов эта величина равная 2-10 единицам, то даже небольшие изменения влажности существенно влияют на диэлектрическую проницаемость вещества. Конструкция датчика влажности зависит от свойств контролируемых веществ. Емкосныя датчики влажности питаются на частотах от 50 Гц к нескольких десятков мегагерц. Схема высокочастотного безконтактного концентратомера

1-Источник напряжения высокой частоты

2-Измеительные ячейки любого типа

3-усилитель. 4-вторичный прибор

В ячейках каждого типа при измерении концентрации электропроводных сред контролируемым параметром является удельная электропроводность .При измерении концентрации не электропроводящих сред параметром является диэлектрическая проницаемость , т.к. ЭДС воды намного выше , чем у др. веществ , то в данном случае измерительная ячейка будет измерять диэл. проницаемость воды и будет служить для измерения влажности различных органических веществ и прибор именуется-дихотометром.

 

1.2.7.Датчики для автоматического анализа материалов. Существует несколько методов измерения из которых самыми распространенными: кондуктометрический, который основан на измерении электропроводности жидкости; оптический – на законах поглощения и отражения световых лучей; электромагнитный – на измерении разницы потенциалов электродов в контролируемой среде. Кондуктометрические приборы. Зависимость между удельной электропроводностью раствора, природы растворенного вещества и его концентрации определяется законом Кольрауша: где - удельная электропроводность; - степень диссоциации; - мольная концентрация вещества; - соответственно движение ионов в электрическом поле при градиенте напряжения равным единице. Зависимость удельной электропроводности некоторых электролитов от их концентраций приведена на рисунке.Электропроводность раствора очень чувствительна к изменениям температуры. При повышении температуры на один градус приводит к повышению электропроводности примерно на 2 градуса Цельсия. Для исключения поляризации электродов измерение осуществляется на переменном токе. В зависимости от способа взаимодействия с измеряемой средой кондуктометрические концентратомеры делятся на электродный и безэлектродный. Для жидкостей которые имеют низкую электропроводность используют высокочастотный метод измерения на конденсаторных и индуктивных ячейках. В этом случае раствор находится в емкости с диалектриком. С внешних сторон емкости установлены или обкладки конденсаторы, или катушка индуктивности.



Оптические приборы. Коллометрический метод основан на зависимости поглощения света, которое проходит через контрольный раствор, его цвета в функции концентрации. Зависимость между интенсивностью света на входе в раствор и на выходе из него описывается уравнением: где - молярный коэффициент поглощения; - толщина раствора; - концентрация.Для регистрации величины используют различные типы фотоэлементов с целью выделения спектра, который больше всего поглощается раствором.При рефрактометрическом методе используется зависимость показателя приломления контролируемого раствора от его концентрации. Наиболее распространенными методами определения показателей приломления является спектрометрический и метод полного внутреннего отражения.Спектрометрический метод основан на определении показателя приломления по углу наименьшего отклонения луча света в стеклянных призмах, которые заполнены раствором.



а) Электрокондуктометрический метод анализа.Основан на зависимости удел.электропроводности различных рос-в от их концентрации. Данная зависимость опред-ся з-м Кальрауша

-УД.ЭЛЕКТРОПРОВ-ТЬ Р-РА ЭЛЕКТРОЛИТАС- его концентрация

F- число Фарадея -степень электролитической диссоциации VA,VK-АБСОЛЮТНАЯ подв-ть анионов и катионов. На практике прин-ся полученные эксперимен-м путем зависимости .В ЗНАЧИТЕЛЬНОМ ДИАПОЗОНЕ ЗАВИСИМОСТЬ ЯВЛЯЕТСЯ ЛИНЕЙНОЙ. Положена в основу построения следу-х датчиков:контактный с2-х электродной ячейкой и с 4-х электродной ячейкой, бесконтактный низкочастотный и бесконтактный высокочастотный. С 2-х электродной ячейкой.Ячейка состоит из 2-х пластин площ.S и расстоянием между нимиL. Сопротивление столба элект-ти между пластинами RX= . RX сопоставим с С.для компенсации температурной погрешности в контроли-ю среду помещают термосопротивление.С 4-х электродной ячейкой. Измер.ячейка заполн-ся Конт-ой средой и имеет 4 электрода. Элнктроды1 и 4 –токовые, 2.3-потенциометрические. Данная ячейка питае-ся от вторичной обмоткиW3 транзистора Т.на электродах 2,3 протекающим током созда-ся U23=Iяч*Rяч,сопоставимо С и . Для изм-ия U23 примен-ся компенсационная мостовая схема. Мостовая схема имеет две диогонали питающая-W2 Т и измер-ая- а и в (Uав). U23сравн-ся с Uав если не равны то на вход усилителя поступает разность . она усил-ся и поступает на РД .РД приходит во вращение и перемещает стрелку. В некоторый момент Uав= U23.двигатель останавливается ,шкала градуир-ся в единицах концентрации.

 

б) Низкочастотный безконтактный концентрамер.Изменение ячейки пред-т собой виток |W2 через который проп-ся контрол-я среда. Ячейка явл-ся вторичной обмоткой трансформатора Т1. в данной ячейке трансфом-ся некоторая ЭДС Еизм. Вторичная обмотка Т1 W1. По правилам трансформации U* W1= Еизм* W2..W- число витков. Еизм= данная Еизм вызывает протекание тока по данной ячейке.I= .(L-длина ячейки )S- площадь сечения.Кяч=L/S—(постоянная ячейки)

IИЗМ=U*W1* /W2*KЯЧ=К* Величина Iизм сопостовима сопостовима С

Для измерения Iизм прим-ся дополнительная компенсацион. Обмотка Wkи Т2. В Т2 первичной обмоткой W2и Wk,, вторичной-W3/ . Каждая первичная обмотка создает свои магн. Токи, величина кот. Опред-ся ампервитками соотв. обмотки т.е. IИЗМ* W2- ампервитки обмотки W2. Данные магн. Потоки,создаваемые обмотками направляются навстречу др.др. Если данные ампервитки не=, . IИЗМ* W2не=Iк*Wк, то в Т2 появл-ся результирующий поток. При этом в обмотке W3 наводится напряжении, зависящее от разности данных магн. Потоков. Данное напр-е усил-ся в усилителе и поступоет на РД, котор. Прих-д в движение ,на его валу нах-ся стрелка и перемещается движок реохорда Rp изменяется Iк. В некоторый момент наступает равновесие. IИЗМ* W2=Iк*Wк

Iксопостовима IИЗМ и сопоставима С. Для компенсации темпер.погрешностей прим-ся мостовая схема, она питае-ся вторичн. обмоткойТ1. в) Высокочастотный бесконтактный концентратомер.

Ячейки : конденсаторного типа и индукционного типа.Данные ячейки пит-ся от ис-в напряжения высоких частот 100Гц-100МГц. Полное сопротивление данных ячеек состоит из 2-х состов-х: активной и реактивной. Сопротивление и емкость которых зависят от электрохим.св-в контролир.среды. Ячейка 1 используется для измерения конц.электролитов с малой удельной электропроводностью. Ячейка 2 применя-ся для измерения конц.электролитов с высокой удельной электропроводностью.

1.2.6.А) Весовые плотномерыДатчики для измерения плотности наз. плотномерами. Плотность исследуемых сред зав-т. от их темпер. В качестве t градуирование применяют t=20. Если t среды отлич. от t=20 то плотн. расч. по формуле: темпр-ого расширения жд-и.По принципу действия плотномеры делятся:- весовые, поплавковые, гидростатические,радиоизотопные.Весовой метод. Основан на измен. веса жд-и. пост V при измен. ее плотности. Вес жд-и.G=V*p*g,если V=const, то G=p 1)Петлеобразная труба, кот. крепится на гибких манжетах (2) 2)с трубкой связана заслонка(3), сост. из сильфона(5),пневмоусилитель-4Схема: В дан. трубку протек. контролир. среда. При увелич. плотности дан. среды вес трубки увелич. трубка опуск. вниз и опуск. заслонка(3), прикрыв. сопло. Через пновмоустройсто пробивается сжат. воздух и давление воздуха зависит от сопрот. пневмоконтакта (соплозаслонка). Чем ниже опустится заслонка, тем выше давление. Давление равно весу контролируемой среды плотности. Для измерения давления прим-ся сильфон.Достоинство: простота, надежность в работе, в трубке не накапл. осадки. Диапозон измер. плотности 0,5-2,5г/см3

Б) Поплавковые плотномеры.Они подразделяются на плотномеры с плавающим поплавком(аэрометры пост. веса) и плотномеры с полной погруженным поплавком(аэрометры пост. объема).Схема: 1 корпус; 2. металл. поплавок; 4. шток; 6. диф трансформатор. Через дан. датчик протекает среда, уровень среды постоянный. При измен. плотности измен. сила действия на поплавок. При увелич. плотности выталкивающая сила увелич., поплавок поднимается вверх, и вверх перемещается плунжер(6) зменяется ЭДС на вторичной обмотке дан. преобпазования. Дан.ЭДС=p, вторичное приобраз. градуируется в единицах плотности.Аналогично устроены аэрометры постоянного объема. У них поплавок полностью погружается в контролируемую среду. При измен. плотности измен. выталкивающ. сила., измен.его вес, Выталкивающая сила преобразуется в инертный сигнал котор. формируется на вторичной обмотке, диформация преораз.преобразователя. Дан. датчик может быть выполнен с пневматическим преобразователем.В) Гидростатические плотномеры.Принцип действия основан на измерении давления столба жидкости высот. Н и плотности р.Р=рgH.Если Н=const, то Р р. В этих приборах измен. Разность давлений 2-х столбцов жд-и Н1 и Н2:

.Это необходимо для обеспечения постоянства уровня контролируемой среды. И температурной компенсации погрешности.

Схема:1)Основной резервуар с контр. средой с плотн. Р. 2)Резервуар заполн. жд-и до уровня с извест. р0 в этот резервуар помещен пьезометр трубки(3) и (4). Эти резервуары соеденины м/д собой трубкой(5). Трубки 3 и 4 соед. левым и правым коленями. Ч/з пьезотрубку продувается сжат. воздуха. Давление воздуха в левом колене: Р1=рgH; в правом Р2= р0 gH0+pgH2

Показания ДМ равно разности данных давлений: Величина .Температурный комплекс погрешности в дан. плотномерах производится, тем, что контрольный сосуд(2) помещ. в контролируемую среду находящ. в сосуде (1), тем самым обеспечивая одинаковые температурные условия

Г) Радиоизотопные плотномеры.Применяется для измерения плотности различных средв т.ч. вязких кристаллических и твердоподобных. Основано на поглощении излучения. Интенсивность гама излуч. При прохожд. его ч/з слой в-ва толщиной х и плотн. р определяется: -инт-ть гама излуч. после прхожд. слоя.

-первоначальная инт-ть. -коэф. Поглощ. Излучения

С- удельное содержание i-того компонента в материале - коэф. Поглощения. Схема:1-Ист-к гама излучения.2-Приемник 3-Блок в который поступает сигнал преобразующих в электр. унифицир. сигнал.Он усиливается в блоке (4) и величина плотности имеряется вторичными приборами(5) . Данная схема реализуется в пром-и в приборах ПИСР.

 

2Системы автоматического регулирования 2.1 Основные понятия и определения.Параметрами технологического процесса являются физические величины определяющие его состояние. Технологические параметры которые необходимо поддерживать в аппарате на заданном уровне называются регулируемой величиной. Текущее значение регулируемой величины ( ) называется измеренным в данный момент времени ее значения. Заданное значение регулируемой величины называется та ее величина которой необходимо ее поддерживать на заданном уровне в данном объекте( ). Согласование называется разность между текущими и заданными значением регулируемой величины( ). Технологический аппарат в котором регулируется какой-либо параметр называется объектом регулирования. Совокупность объекта регулирования и технических средствкоторыми осуществляются автом.регулирование образуют автоматическую систему регулирования(АСР).Объект регулирования есть обычные входные факторы воздействия приводящий к изменению выходных параметров или фактора, т.е. к изменению регулируемой величины.

К таким факторам относят: 1Возмущающее воздействие нежелательное выполнение регулируемой величины от заданного значения( ). 2Регулирующее воздействие которое целенаправленно действует на объект регулирования и вырабатывает автоматическим регулятором с целью компенсации действия на объект регулирования возмущающего воздействия( ). Структурная схема АСР: ОР-объект регулирования,Д-датчик для измерения регулируемого значения,ЗУ-запоминающее устройство формирующее сигнал с заданного значением регулируемой величины.,СУ-суматор,ПР-преобразователь.,Свойства АСР: 1.Воздействие от элемента к элементу АСР передается или распространяется по замкнутому кругу 2.воздействие распространяется в одном направлении с выхода регулятора в виде регул. воздействия поступает обратно на вход объекта. Такое соединение объекта и регулятора называется соединение по принципу обратной связи. При этом регулируемый сигнал направлен на встречу (противоположна сигналам возмущения ) с целью компенсации действия на объект регулирования, поэтому такой обратной связью называется отрицательной.


Просмотров 402

Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2020 год. Все права принадлежат их авторам!