Файл: Основы автоматизации для металлургов..pdf

к тому, чтобы относительные ошибки находились приблизительно в обратном отношении к показателям степеней. Если мы опреде­

27

Относительная ошибка результативной величины составит: і

лючением, например измерение давления манометрами или тем­ пературы оптическими пирометрами) при помощи электрических или электронных приборов. Неэлектрические способы измерений стремятся перевести на электрические, так как это позволяет соз­ дать единую систему автоматического сбора информации.

Измерительные приборы для измерения неэлектрических вели­ чин состоят из датчика, который позволяет переводить неэлектри­ ческие величины в электрические, и собственно измерительного и индикаторного или регистрирующего устройства, которое изме- *

28

Наиболее широко применяемыми аналоговыми приборами явля­ ются измерительные приборы со стрелочным указателем, напри­ мер вольтметры или амперметры. Угол отклонения стрелки инди­ каторного прибора пропорционален напряжению или силе тока, а следовательно, и значениям измеряемой величины, в которых ча­ сто прямо тарируют шкалу. Аналогично работают и регистрирую­ щие приборы, у которых положение пера самописца соответствует значению измеряемой величины.

Этот способ измерения имеет множество недостатков. Прежде всего это несовершенный способ записи, для оценки которой при­ ходится тратить много времени, а точность отсчета зависит от квалификации работника, который переводит аналоговую запись в цифровую форму. Графическая запись может служить лишь для периодического выявления причин неполадок или аварий производ­ ственного оборудования; для систематического наблюдения она, однако, непригодна. Поэтому в практике известны случаи, когда записи регистрирующих приборов фактически не используются.

Аналоговые индикаторные приборы пригодны лишь для реги­ страции текущего значения измеряемой величины, однако и в этом случае из-за неточного считывания данных на разных стадиях часто возникают ошибки.

Методы измерения с помощью цифровой измерительной техники не имеют недостатков, свойственных системам измерений с анало­ говой индикацией и регистрацией. При использовании цифровой измерительной техники значение измеряемой величины определя­ ется или регистрируется в форме чисел в десятичной или другой форме представления, что исключает ошибки при отсчете резуль­ татов. Основное преимущество заключается, однако, в цифровой регистрации, которая осуществляется быстро и наглядно и может служить материалом для изучения наблюдаемого процесса в го­ раздо более удобной форме. Полученные результаты можно легко наносить на перфокарты или перфоленты для дальнейшей обра­ ботки. В конечном счете результаты цифрового измерения можно вводить непосредственно в автоматическую вычислительную ма­ шину, где их можно использовать для автоматического регулиро­ вания.

На выходе цифровых индикаторных и регистрирующих прибо­ ров обычно используется десятичная система исчисления, которая является наиболее удобной. Во внутренних схемах прибора обычно используется двоичная система, которая с точки зрения

с цифровой регистрацией, такой прибор обычно называют цифро­ вым измерительным прибором. Эти измерительные приборы должны быть снабжены аналого-цифровыми преобразователями, которые позволяют преобразовывать аналоговые величины, про­ порциональные измеряемой величине, в цифровые. Иногда эти преобразователи служат собственно датчиками неэлектрической величины и измерение производится прямо в цифровой форме, или

29

аналоговую величину (например, напряжение) подают с датчика на преобразователь, а затем проводят собственно цифровое изме­ рение с цифровой индикацией или регистрацией. Схема такого спо­ соба измерения показана на рис. 3, где аналоговая величина с тер-

мопары при помощи преобразователя преобразуется в цифровую величину, которая выдается на цифровое индикаторное устройство.

Для хотя бы краткого ознакомления с проблематикой прове­ дения измерений в металлургии приведем несколько примеров современных методов аналогового и цифрового измерения.

Измерение момента прокатки при помощи аналоговой ЭВМ

Момент прокатки является одним из наиболее важных параметров для оп­ тимизации процесса прокатки. Знание момента прокатки позволит интенсифи­ цировать производство, снизить затраты, повысить качество продукции и т. д. Ре­ зультирующий момент прокатки можно определить арифметической обработкой замеренных значений напряжения, силы тока, числа оборотов 'и усилия прокатки. Д л я проведения измерений были использованы две ЭВМ типа МЕДА серийного производства, которые были лишь незначительно модифицированы.

«Хюбнер», для воспроизведения напряжения — индуктивный датчик фирмы «Си­ менс». Электрический сигнал с шунтового сопротивления был преобразован в на­ пряжение при помощи вибрационного преобразователя ЗПА. Для измерения дав­ ления были применены тензометрические датчики, разработанные на Витковицком металлургическом комбинате им. К. Готвальда.

При оценке результатов измерений с помощью ЭВМ не только сокращается время, необходимое на обработку результатов измерений по сравнению с ручной обработкой, но и уменьшается число ошибок, возникающих при считывании с гра­ фической записи. Достигнутая результирующая точность составила ± 5 % , из них ошибка, допущенная при расчете, не превышает 2,5%.

Из уравнения равновесия моментов на валу двигателя получим, по данным работы [13], уравнение

30