Файл: Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 0
бора включены встречно. Первичные обмотки I катушек соединены последовательно и получают питание от трансформатора усилителя. Вторичные обмотки II катушек состоят из двух встречно включен ных секций. В них индуктируются переменные напряжения, ампли туды и фазы которых зависят от положений плунжеров в катушках. При рассогласованных положениях плунжеров индуктируемые во вторичных катушках напряжения будут различными. Разность
напряжений вторичных |
обмоток через |
делители R 3 и R 4 подается |
к усилителю, а затем к |
реверсивному |
двигателю. Двигатель вра |
щается до того момента, пока разность напряжения вторичных об моток катушек преобразователя и вторичного прибора не станет
Рис. Ѵ.б. Электрическая схема прибора К.СД-3
равной нулю. Таким образом, каждому значению измеряемого па раметра соответствуют определенные положения плунжера и измери тельной системы вторичного прибора.
Для облегчения установки нулевого положения вторичного при бора в его катушке предусмотрена дополнительная обмотка III, включаемая последовательно в цепь вторичных обмоток при помощи кнопки К. Обмотка I I I шунтируется переменным резистором. Знак и величина корректирующего напряжения, снимаемого с об мотки III, зависят от положения движка этого резистора. Делители на выходах вторичных обмоток предназначены для подстройки. В цепь делителя вторичного прибора дополнительно включен ре зистор R 2 из медной проволоки, предназначенный для температур ной компенсации изменения сопротивления цепи вторичных обмоток катушек. Напряжение рассогласования на вход усилителя подается через интегрирующую ячейку R bC. Введение подстроечных эле ментов во вторичную цепь делает индуктивные катушки взаимоза меняемыми. В результате оказалось возможной раздельная постав ка преобразователей и вторичных приборов и работа одного вто ричного прибора с группой преобразователей.
86
Рис. V.7. Общий вид приборов
а — КП-1; б - К С - 1 и КС-2; в — КС-3; г — КС-4; д — КВ-І
ч
Во вторичном приборе КСФ-2 в качестве компенсирующего эле мента использован ферродинамический преобразователь. Вторич ный прибор может работать в комплекте с первичными приборами, имеющими на выходе ферродинамический или дифференциальнотрансформаторный преобразователь.
Положение рамки преобразователя первичного прибора харак теризует величину измеряемого параметра. Рамка преобразователя вторичного прибора перемещается профильным лекалом от реверсив ного двигателя. Обмотки возбуждения первичного и вторичного приборов включены последовательно и присоединены к обмотке трансформатора. Величина индуктируемого напряжения в подвиж ной рамке преобразователя зависит от ее углового положения. В слу чае рассогласования в угловых положениях рамок от усилителя к реверсивному двигателю поступает управляющий сигнал, и рамка преобразователя вращается. При достижении равновесия каждой величине измеряемого параметра соответствует вполне определен ное положение рамки, а также записывающей и указывающей си стемы вторичного прибора.
В настоящее время приборостроительная промышленность вы пускает автоматические компенсаторы типов КП-1, КС-1, КС-2, КС-3, КС-4, КВ-1 (рис. Ѵ.7).
Приборы типа КС-1 (потенциометры КСП-1, мосты КСМ-1) — это миниатюрные показывающие и регистрирующие одноточечные приборы с ленточной диаграммой. Размер приборов 160 X 200Х Х500 мм. Приборы типа КС-2 (потенциометры КСП-2, мосты КСМ-2, миллиамперметры и милливольтметры КСУ-2, индуктивные вторичные приборы КСД-2) также являются показывающими и ре гистрирующими приборами; их ленточная диаграмма рассчитана на 1, 3, 6 или 12 точек измерения. Размер приборов 240x320x482 мм. Приборы типа КС-3 (потенциометры КСП-3, мосты КСМ-3, индуктив ные вторичные приборы КСД-3 и КСФ-3) являются одноточечными показывающими и регистрирующими приборами с записью на дис ковой диаграмме диаметром 250 мм. Приборы типа КС-4 (потенцио метры КСП-4) — показывающие и регистрирующие приборы с лен точной диаграммой на 1, 3, 6 или 12 точек измерения. Размер при боров 400x400x367 мм. Приборы типа КВ-1 (потенциометры КВП-1, мосты КВМ-1, миллиамперметры КВУ-1, индуктивные вторичные приборы КВД-1) являются показывающими приборами на 1, 6 и 12 точек измерения. Конструктивная особенность приборов типа КВ-1 — применение вращающегося цилиндрического циферблата, перемещающегося относительно неподвижного указателя.
Основная допустимая погрешность показаний для приборов КС-4 ±0,25% , а погрешность записи ±0,5% диапазона измере ний, для потенциометров и мостов других типов ±0,5% и ±1 % соот ветственно, для индуктивных вторичных приборов основная 0,6— 1 % (меньшая величина для ферродинамических и частотных прибо ров) и 1—1,6%.
Г Л А В А VI
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ МАТЕРИАЛОВ
На заводах промышленности строительных материалов применя ют приборы для определения состава и качества сырья, полуфабрика тов и готовой продукции. Принцип действия промышленных измери телей качественных показателей основан на измерении физико-хи мических величин, характеризующих состав или качество материа лов.
Измерители качественных показателей по виду измеряемой вели чины можно разделить на следующие основные группы:
1)газоанализаторы, определяющие содержание какого-либо га за в газовой смеси;
2)измерители плотности;
3)измерители концентрации водных растворов;
4)измерители влажности;
5)измерители вязкости;
6)измерители цветности и* прозрачности;
7)измерители концентрации водородных ионов.
§ѴІ.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА И СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
Газоанализаторами называют приборы, определяющие состав газовых смесей. При их помощи контролируют процесс горения (га
зоанализаторы для определения |
содержания С02, 0 2), анализи |
|
руют состав |
промышленных горючих газов (газоанализаторы для |
|
определения |
С02, СО + Н2, СО, |
Н2, H2S), контролируют состав |
различных газовых смесей (газоанализаторы для определения 0 2, S02 и др.), определяют содержание ядовитых и взрывоопасных при месей в воздухе производственных помещений.
Промышленность изготовляет переносные неавтоматические га зоанализаторы, применяемые в лабораториях при контрольных из мерениях и поверке стационарных автоматических газоанализато ров, и стационарные автоматические газоанализаторы, используе мые для промышленного контроля.
По принципу действия газоанализаторы делят на следующие группы:
1) химические, для определения процентного содержания отдель ных компонентов (газов) в газовой смеси поглощением их определен ными химическими реактивами;
89
2) магнитные, в которых использован эффект термомагнитной конвекции, возникающей в газе при неоднородном магнитном поле
иразных температурах;
3)термохимические, в которых использован принцип измерения тепла реакции горения компонента смеси на катализаторе;
4)электрические, работающие пег принципу сравнения теплоили электропроводности газовой смеси при одной и той же темпера туре;
5)оптико-акустические, основанные на принципе поглощения газами инфракрасных лучей.
Большое распространение получили химические и магнитные га зоанализаторы.
Химические газоанализаторы. Переносный химический газоана лизатор применяют для определения процентного содержания в га зовой смеси С02, 0 2 и СО. Действие прибора основано на раздельном поглощении химическими реактивами определенных компонентов газовой смеси. Изменение объема газовой смеси показывает величину измеряемого компонента.
Действие автоматического самопищущего химического газоана лизатора основано на поглощении С02 раствором щелочи. Разность между первоначальным объемом и остатком газа после поглощения показывает процент содержания С02 в анализируемом газе. Прибор имеет самопишущее устройство и снабжен дистанционной передачей показаний на расстояние.
Магнитные газоанализаторы применяют для определения про центного содержания 0 2 в газовой смеси. Принцип действия газоана лизатора состоит в следующем (рис. VI. 1). На горизонтальном кана ле расположены нагревательные обмотки из тонкой платиновой про волоки. С левой стороны располагаются полюсные наконечники по стоянного магнита. При нагреве газа магнитная восприимчивость кислорода уменьшается и холодный газ, обладающий большей маг нитной восприимчивостью, начнет втягиваться в магнитное поле, вытесняя нагретый газ вправо. Скорость движения потока газа в го ризонтальном канале пропорциональна концентрации кислорода в смеси.
Анализируемую газовую смесь подают в измерительную камеру с постоянной скоростью и температурой. При горизонтальном рас положении канала и отсутствии в газовой смеси 0 2 движения газа внутри канала не происходит. Скорость движения газа в горизон тальном потоке при наличии 0 2 в газовой смеси определяется при помощи измерительного моста R 3 и Rt . Нагревательные обмотки, расположенные на наружной поверхности горизонтального канала, а также и R 2, выполненные из манганиновой проволоки и имею щие равные сопротивления, являются измерительными плечами моста. Измерительный мост питается от источника постоянного тока, подключенного к одной из диагоналей моста. В другую диагональ моста включают электроизмерительный прибор. При движении газа левое плечо охлаждается больше, чем правое, так как оно омывается
90
