Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

32. Потенциометрический преобразователь
Потенциометрический преобразователь состоит из каркаса на который намотан в один слой провод с большим удельным сопротивлением и подвижного контакта с линейным или угловым перемещением движка скользящего по виткам провода.
Он представляет собой делитель напряжения. Выходной ток Iн и напряжение Uн зависят от положения движка потенциометра, эта зависимость не линейна, т.е. имеет нелинейную статическую характеристику. Нелинейность определяется отношением полного сопротивления R потенциометра к сопротивлению нагрузки
Rн.

Причиной нелинейности яв-ся неточность в механическом движении щётки, нерегулярность шага намотки и т.д., однако при большом сопротивлении нагрузки Rн>>R формула принимает линейный вид Uн(U*r/R

34. Индуктивный преобразователь
Принцип действия индуктивного измерительного преобразователя основан на изменении индуктивности обмотки электромагнитного дросселя в зависимости от перемещения одной из подвижных частей: якоря, сердечника и др. Простейшим индуктивным преобразователем яв-ся катушка с изменяющимся воздушным зазором, его работа основана на изменении магнитного сопротивления магнитопровода путём изменения длины воздушного зазора (в. Входное воздействие – перемещение якоря; выходное – индуктивность L или выходное сопротивление X=(*L
Достоинства: простота и надёжность; Недостаток: малая чувствительность, зависимость индуктивного сопротивления от частоты тока.

35. Диф-но-трансформаторный преобразователь
Диф-но-трансформаторный преобразователь имеет подвижный сердечник, который перемещается относительно обмоток (плунжер). Первичная обмотка 1 состоит из двух секций намотанных согласованно, а вторичная обмотка состоит из секций 3 и 4 включённых встречно. Подвижный сердечник 2 соединяется с чувствительным элементом на который воздействует измеряемая физическая величина (перемещение, давление и т.п.) Создаваемый первичной обмоткой преобразователя магнитный поток индуцирует в секциях вторичной обмотки ЭДС е1 и е2. Значения которых зависят от величины тока в обмотке 1, его частоты и взаимных индуктивностей М1 и М2 между секциями 3 и 4 и первичной обмоткой. При среднем (нейтральном) положении сердечника взаимные индуктивности М1 и М2 равны. При отклонении сердечника вверх или вниз от нейтрального положения значения одной взаимной индуктивности увеличивается, а другой уменьшается. Значение ЭДС на выходе диф-но-трансформаторного преобразователя определяется по формуле: E= –j*(*I*(М1-М2). В Диф-но- трансформаторном преобразователе изменение положения плунжера приводит к изменению амплитуды выходного сигнала и к изменению фазы выходного напряжения

36. Ёмкостный преобразователь
Ёмкостный преобразователь относится к преобразователям параметрического типа т.к. его принцип действия основан на изменении ёмкости конденсатора под воздействием входной величины. Для ёмкостных измерительных преобразователей используют коаксиальные круговые диски или прямоугольные пластины, расположенные параллельно друг к другу (плоскопараллельный конденсатор), либо 2 цилиндра разных диаметров, один из которых вставлен в другой (цилиндрический конденсатор) Изменение ёмкости можно получить изменяя путём воздействия входной величины расстояние d между двумя электродами, изменяя площадь электродов, которая образует ёмкость конденсатора и диэлектрическую проницаемость среды между электродами.
Ёмкостные преобразователи имеют нелинейную статическую характеристику.
Ёмкость плоскопараллельного конденсатора С=(*S/d; ёмкость цилиндрического конденсатора С=2*((((l/ln(D2/D1) , где l – длина цилиндра; D1 и D2 – внутренний диаметр внешнего и наружный диаметр внутреннего цилиндров
Достоинства: обладают высокой чувствительностью, простой конструкции, маленькими габаритными размерами, малой инертностью. Недостатки: на погрешность влияют изменение т-ры и влажности окр среды, изменение геометрических размеров преобразователя, а также влияют паразитные электрические поля и паразитные ёмкости, поэтому их нужно тщательно экранировать.
Эти преобразователи используют для регулирования толщины продукта, влажности, давления, концентрации жидкости.

37. Измерение т-ур
В текст пр-вах т-ра яв-ся одним из основных технологических параметров, определяющим как ход технологического процесса, так и качество продукции или полуфабриката. Например т-ра р-ра красителя или р-ра отбеливателя определяет время и качество обработки волокнистого материала, т-ра поверхности барабанов и воздуха в сушильных машинах – время сушки и влажность высушенного материала, т-ра нити или волокна – их св-ва при термообработке.

Жидкостные стеклянные термометры: принцип действия основан на объёмном расширении жидкости, заключённой в закрытом стеклянном резервуаре.
В качестве термометрической жидкости применяют ртуть, этиловый спирт, толуол, пентал и др. Для сигнализации и регулирования т-ры используют контактные ртутные термометры, в которых один из контактов впаян в нижней точке капилляра и всегда соприкасается с ртутью, а второй контакт, расположенный в верхней части капилляра, может устанавливаться на определённой отметке шкалы и соприкасаться с ртутью только по достижении заданной т-ры. Достоинства: просты в обращении, имеют высокую точность измерения. Недостатки: малая механическая прочность, невозможность автоматической регистрации и передачи показаний на расстоянии, значительная тепловая инерция, трудность отсчёта показаний из-за плохой видимости столба жидкости.

Дилатометрические термометры делят на 2 группы: стержневые и биметаллические. Действие основано на различном удлинении двух твёрдых тел имеющих различные т-урные к-енты линейного расширения под влиянием т-ры.

Манометрические термометры основаны на принципе изменения давления жидкости, газа или пара в замкнутой системе в зависимости от т-ры. Они предназначены для измерения т-ры в зависимости от заполнителя
(термометрического в-ва) от 0 до 600С. Заполнителем может быть азот, ксилол, ртуть, фреон, эфир и т.д. Манометрические термометры имеют некоторые погрешности измерения: погрешность от колебания т-ры воздуха, барометрическую погрешность и др.

Термометры сопротивления основаны на функциональной зависимости активного сопротивления металлических проводников и ряда полупроводниковых материалов от т-ры. Благодаря этому измерение т-ры сводится к измерению активного сопротивления обычно путём измерения тока цепи. Основными материалами чистые металлы: платина, медь, никель и др.
Полупроводниковые термометры сопротивления (терморезисторы) выполняют из смеси окисей некоторых металлов (никель, титан, марганец) обладающих большим отрицательным или положительным т-урным к-ентом сопротивления (ТКС) составляющим 2-8% на 1С. Основной недостаток – большой разброс параметров

Термоэлектрические термометры (термопара). Принцип действия основан на термоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что если в замкнутой цепи состоящей из двух или нескольких разнородных последовательно соединённых термоэлектродов (проводников) хотя бы 2 места их соединения имеют разную т-ру, то в этой цепи возникает электродвижущая сила и соответственно электрический ток. Достоинства: точность при измерении т-ры, возможность передачи сигнала на значительное расстояние, простота конструкции.

38. Измерение влажности
В текстильных пр-вах контроль влажности текст мат-лов осуществляется на всех этапах технологического процесса. Под влажностью материала m понимают отношение массы влаги Мв к общей массе текстильного материала М, т.е. m=Мв/М=(М-Мс)/М, где Мс – масса абсолютно сухого мат-ла, г. В практике используется понятие влагосодержания материала U, которое определяется выражением U= Мв/Мс=(М-Мс)/Мс. Т.о. влагосодержание может изменяться практически от 0 до 180%, а влажность от 0 до 100%. Видоизменение формы волокнистого мат-ла, а также различные виды его обработки определяют необходимость применения соответствующих методов измерения и конструкций преобразователей влажности

Кондуктометрические преобразователи влажности основаны на измерении электрического сопротивления влажного материала, которое определяется выражением

С – к-ент определяемый электрическими и конструктивными параметрами преобразователя; n – к-ент зависящий от вида текст мат-ла; b – к-ент зависящий от вида обработки мат-ла; Т – абсолютная т-ра мат-ла, К. Т.о. из формулы видно что электрическое сопротивление влажного мат-ла Rx графически имеет вид гиперболы и зависит от технологических факторов. В связи с этим влагомеры и регуляторы влажности в основу которых положен кондуктометрический метод измерения, имеют индивидуальную градуировку для мат-лов из определённого вида волокон при их стабильной обработке и т-ре.
Недостаток: влияние т-ры и толщины мат-ла, вида и концентрации р-ров и красителей содержащихся в мат-ле.

Диэлькометрические преобразоваетли влажности основаны на измерении диэлектрических св-в текст мат-лов в зависимости от их влагосодержания и представляют собой измерительные конденсаторы, принцип которых описан выше.
Недостаток: влияние на результаты измерений поверхностной плотности мат- ла:, его т-ры и некоторых других технологических факторов.

Инфракрасные преобразователи влажности работают по принципу ослабления инфракрасного излучения, проходящего через влажный мат-ал или отраженного от него. Инфракрасный преобразователь влажности обычно содержит два монохроматических источника инфракрасного излучения с длинами волн
(1=1,75 мкм и (2=1,95 мкм. Известно что поглощательная или отражательная способность влажного мат-ла при (2=1,95 мкм сильно зависит от наличия в нём влаги, а при (1=1,75 мкм незначительно и в большей степени определяется физико-химическими св-ми мат-ла (структурой, составом, плотностью) Поэтому о влажности мат-ла судят по отношению полученных сигналов.

Радиоизотопные преобразователи влажности предназначены для определения величины отжима, влажности ткани по кромкам и кол-ва нанесённого на ткань в-ва. Принцип действия радиоизотопных преобразователей описан выше.

Измерители влажности газо-воздушных сред предназначены предназначены для измерения влажности воздуха и паро-воздушной среды в произв-ых помещениях и технологического оборудования. При этом пользуются относительной влажностью (, которая определяет отношение плотности водяного пара ( к максимально возможной его плотности (max при той же т-ре:
(=((/(max)*100

Психрометры основаны на принципе измерения влажности газо-воздушных сред по зависимости скорости испарения влаги от влажности окр среды и содержат 2 термометра, один из которых наз-ся “сухим”, а второй – “мокрым” так как на его чувствительную часть надет постоянно смачивающийся водой чулок. При испарении воды в окр среду с чувствительной части “мокрого” термометра затрачивается т-ра, поэтому его т-ра понижается. По разности т-р
“сухого” и “мокрого” термометров называемой психометрической разностью с помощью спец таблиц может быть определена относительная влажность газа или воздуха.

Электрические гигрометры основаны на зависимости электрических параметров влагопоглащающих мат-лов от влажного газа или воздуха.
Достоинства: простота конструкции, малые размеры. Недостатки: большая инерционность, нелинейность характеристик и нестабильность во времени

Кварцевые гигрометры основаны на изменении резонансной частоты кварцевой пластинки в зависимости от влажности воздуха. Пластинка вырезана определённым образом из кристалла кварца. При её включении в задающую цепь автогенератора частота последнего будет функционально зависеть от влажности воздуха.

39. Измерение давления
Под давлением понимают действие силы, равномерно распределённой по площади и направленной по нормали к ней. Различают след виды давления: абсолютное (абс, барометрическое атмосферного воздуха (б, избыточное (и, и вакуумметрическое (в
Абсолютное давление – полное давление под воздействием которого находится жидкость, газ или пар. Оно равно сумме барометрического и избыточного давления (абс =(б +(и. Разность между абсолютным и давлением окр атмосферы наз-ют избыточным давлением: (и =(абс +(б. Если абсолютное давление мень барометрического, то разность между ними наз-ся вакуумметрическим давлением
(разряжением или вакуумом): (в =(б -(абс
Жидкостные приборы: к ним относятся двухтрубные (U-образные) манометры, однотрубные (чашечные) манометры, микроманометры с наклонной трубкой, колокольные, поплавковые и кольцевые манометры. Заполняются они водой, спиртом, ртутью и др.
Пружинные приборы получили наибольшее распространение на пр-ве для измерения давления, вакуума и разности давлений. Они просты по конструкции, имеют большой диапазон измерений, надёжны в эксплуатации, позволяют применять автоматическую запись и дистанционную передачу показаний.
Пружинные приборы выпускают в виде манометров, вакуумметров, мановакуумметров, напоромеров, тягомеров, и тягонапоромеров. Приборы с упругими чувствительными элементами делят на след виды: 1) Приборы прямого действия (ГОСТ 7919-80) – показывающие и самопишущие, у которых измеряемое давление вызывает перемещение или свободного конца или жёсткого центра упругого чувствительного элемента, которое преобразуется при помощи дополнительного механизма в перемещение отсчётного устройства для показания или показания и записи измеряемой величины; 2) Приборы давления прямого действия и реле давления (без отсчётных устройств), снабжённые эл/контактами, используются для измерения и сигнализации отклонения давления от заданного значения, а также в схемах защиты, блокировки или позиционного регулирования; 3) Первичные измерительные преобразователи давления с отсчётными устройствами снабжённые передающими преобразователями с унифицированными выходными сигналами переменного тока или пневматическим сигналом (ГОСТ 14796-79) и составляющие с взаимосвязанными показывающими или самопишущими приборами отдельные измерительные комплекты; 4) Первичные измерительные преобразователи давления с отсчётными устройствами, снабжённые передающими преобразователями с унифицированным выходным сигналом постоянного тока и предназначенные для работы с взаимозаменяемыми показывающими или самопишущими приборами в системах автоматического управления и с информационно-вычислительными машинами
Грузопоршневые приборы для измерения давления (ГОСТ 8291-69 П14): принцип их действия основан на уравновешивании измеряемого давления калиброванным грузом, действующим на поршень определённой площади. Эти приборы имеют довольно широкий диапазон измерений, высокую точность. В настоящее время они применяются не только для измерения давления, но и для градуировки и проверки различных видов пружинных манометров.
Электрические приборы для измерения давления: их работа основана на зависимости электрических параметров (сопротивления, ёмкости и др.) чувствительного элемента от давления. К таким приборам относятся манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры, термопарные вакуумметры, вакуумметры с термосопротивлением, ионизационные вакуумметры и др.
Электрические манометры применяют главным образом для измерения быстроменяющихся и высоких давлений и вакуума.

41. Измерение уровня жидкости и сыпучих мат-лов
Измерение уровня производится уровнемером. Уровнемеры предназначенные для сигнализации о предельных значениях уровня, наз-ют сигнализаторами уровня.
Для визуальных отсчётов уровня служат указательные стёкла, устанавливаемые на резервуарах и функционирующие по принципу сообщающихся сосудов.
Уровнемеры бывают: механические (поплавковые, мембранные и др.), гидростатические (пьезометрические), электрические (ёмкостные и кондуктометрические), радиоизотопные, ультразвуковые и фотоэлектрические.
Поплавковые и буйковые уровнемеры. В поплавковом уровнемере чувствительным элементом служит поплавок. Его подъём или опускание по мере изменения уровня с помощью рычагов, тяг или тросов передаётся к указывающему, регистрирующему или сигнализирующему устройству. Используют для измерения уровня жидкости в резервуарах, находящихся под атмосферным, вакуумным или небольшим избыточным давлением.
Гидростатические уровнемеры основаны на измерении гидростатического давления, создаваемого столбом жидкости постоянной плотности, причём измеряют либо непрерывно давление жидкости, а следовательно, её уровень, либо непрерывно продувают через жидкость воздух или газ (пьезометрические).
В обоих случаях в качестве измерительного устройства применяют манометр или дифманометр. Показания дифманометра зависят от плотности жидкости, а следовательно и от т-ры, что яв-ся их недостатком
Электрические уровнемеры они преобразуют положение уровня жидкости в электрический сигнал. Ёмкостный уровнемер (применяется для измерения уровня жидкости и сыпучих в-в). Представляет собой эл/конденсатор, ёмкость которого изменяется в зависимости от изменения уровня жидкости в резервуаре в следствии изменения диэлектрической проницаемости среды, находящейся между обкладками конденсатора. Кондуктометрический (основаны на св-ве контролируемой среды проводить эл/ток). Выполняют главным образом сигнализаторы уровня или чувствительные элементы регуляторов уровня электропроводных жидкостей. В них используют один или два электрода, размещаемых параллельно или перпендикулярно контролируемому уровню. При заполнении пространства между электродами контролируемой средой комплексная проводимость на выходе измерительного преобразователя изменяется, измерительный преобразователь включается в одну из плеч моста переменного тока. Питание моста осуществляется от стабилизированного по частоте высокочастотного генератора
Радиоизотопные уровнемеры пригодны для измерения уровня жидкостей и сыпучих мат-лов в закрытых резервуарах. Принцип их действия основан на зависимости поглощения гамма лучей при их прохождении через в-во от толщины слоя последнего
Акустические уровнемеры принцип действия основан на св-ве ультразвуковых колебаний отражаться от границы раздела сред с различным акустическим сопротивлением. В них использован метод акустической импульсной локации границы раздела газ-жидкость со стороны газа. Мерой уровня яв-ся время распространения ультразвуковых колебаний от источника излучения до плоскости границы раздела и обратно.
Уровнемеры для сыпучих и волокнистых мат-лов. Принцип действия электромеханических уровнемеров основан на противодействии сыпучего или волокнистого мат-ла движению механических элементов (вращению крыльчатки, перемещению щупа и т.п.). Крыльчатка вращается до тех пор пока её не коснётся контролируемый мат-ал, при погружении в него крыльчатка останавливается, и размыкается контакт в цепи питания эл/двигателя и замыкается контакт в цепи сигнализации о предельном значении уровня. Для контроля и регулирования уровня волокнистых мат-лов в различных вместимостях (бункерах, лабазах) используют фотоэлектрический метод, т.к. другие непригодны и не эффективны. По одну сторону бункера устанавливают источник видимого или инфракрасного излучения, а по другую – приёмник излучения. Источник и приёмник излучения устанавливают на низшем и высшем допустимых уровнях волокнистого мат-ла

42. Измерение плотности
Линейная плотность текст мат-лов, характеризующая толщину мат-ла определяется отношением его массы М к длине L: T=M/L текс (г/км). В зависимости от технологического процесса и формы волокнистого мат-ла применяют различные датчики линейной плотности.
Механические преобразователи работают по принципу перемещения пластин или валиков в зависимости то линейной плотности проходящего между ними мат-ла.
Погрешность механических преобразователей линейной плотности определяется динамической и нагрузочной ошибками связанными с уплотнением продукта под действием массы и силы инерции возникающих в системе нагрузки датчика.
Пневматические преобразователи реализуют преимущественно систему сопло – заслонку и представляют собой воронку с внутренней камерой, в которую подаётся воздух под давлением Рвх. В зависимости от линейной плотности проходящего через воронку волокнистого материала изменяется её уплотнение и соответственно давление Рвых в камере, которое далее подаётся в измерительную схему или систему регулирования линейной плотности.
Недостаток: влияние влажности и вида волокон на результаты измерений.
Фотоэлектрические преобразователи действуют по принципу изменения потока излучения при изменении линейной плотности волокнистого мат-ла и содержат источник излучения и фотоприёмник, между которыми проходит контролируемый волокнистый материал. Измерения производят преимущественно в области инфракрасного излучения на длинах волн, где не наблюдается поглощение инфракрасного излучения водой, определяющей влажность мат-ла. Инфракрасные преобразователи отличаются высокой надёжностью, компактностью и преимуществами бесконтактного метода измерения.
Радиоизотопные преобразователи принцип действия которых описан выше содержат радиоактивный источник и приёмник излучения, расположенные по разные стороны контролируемого мат-ла. Такие преобразователи имеют достаточно стабильный к-ент преобразования, но сложны с конструктивной точки зрения и требуют строгого соблюдения правил техники безопасности при их эксплуатации

43. Измерение концентрации
Р-ры используемые в текстильных пр-вах (кислоты, красители и т.д.) отличаются большим разнообразием своих св-в. Поэтому для контроля их концентрации применяют различные методы измерения и типы преобразователей концентрации.
Кондуктометрические преобразователи применяют для измерения концентрации слабых водяных р-ров электролитов. Принцип их работы основан на зависимости удельной проводимости или электропроводности водного р-ра электролита от его концентрации: Х=((((F(U0-V0), где ( – степень диссоциации молекул электролита; ( - эквивалентная концентрация р-ра; F - постоянная Фарадея,
Кл/моль; U0 и V0 – пределы скорости перемещения соответственно анионов и катионов в электрическом поле с градиентом 1 В/м, м/с. Наибольшей подвижностью обладают ионы водорода и гидроксила, это даёт возможность контролировать концентрацию кислот и щелочей при наличии в р-ре некоторого количества их солей.
Газо-метрические титраторы предназначены для измерения концентрации отбеливающих р-ров (перекиси водорода и гипохлорита натрия). Работа преобразователей основана на разложении фиксированной по объёму порции контролируемого р-ра реагентом (для перекиси водорода – р-ром хромпика с серной кислотой, для гипохлорита натрия – р-ром перекиси водорода) и измерении давления газа в реакционной камере, возникающего в результате выделения кислорода. Это избыточное давление, которое почти пропорционально концентрации р-ра, преобразуется и подаётся на вторичный прибор. Газо- метрические титраторы представляют собой автоматические системы отбора пробы, подачи реагентов, измерения объёма газа, слива и промывки аппаратуры.
Гальванические преобразователи водородного показателя pH основаны на принципе измерения активности водородных ионов по которой можно судить о концентрации кислотных и щелочных сред. На практике св-ва р-рров характеризуются показателем pH= –lg aH+, где aH+ – активность водородных ионов. При переходе от сильных кислот к сильным щелочам pН изменяется от 0 до 14, для нейтральных сред рН 7. Для измерения рН используют гальванические элементы с двумя электродами: измерительным (стеклянным) и электродом сравнения (хлорсеребряным).

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: изложения по русскому языку 9, реферат на тему.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки