Файл: Гинзбург, И. Б. Автоматическое регулирование и регуляторы в промышленности строительных материалов учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

заданного значения регулируемой ве­ личины. В тот момент, когда воздей­ ствие устройства обратной связи урав­ новесит воздействие внешнего сигнала, поступающего от датчиков, катушки магнитного пускателя обесточатся и электродвигатель остановится. Перио­ дические включения электродвигателя будут происходить до тех пор, пока значение регулируемой величины не станет равным заданному.

Для ограничения хода исполнитель­ ного механизма при достижении регу­ лирующим органом конечных положе­ ний, используются путевые и конечные выключатели. Чтобы уменьшить угол выбега исполнительного механизма, после отключения электродвигателя от сети параллельно одной из фаз обмот­ ки двигателя через нормально замкну­ тые блок-контакты магнитного пуска­ теля включается электрический кон­ денсаторный тормоз ЭМ.4

Контроль положения регулирую­ щего органа осуществляется с помо­ щью дистанционного указателя поло­ жения ДУП. Движок датчика указа­ теля положения соединен с выходным валом исполнительного механизма так, что его перемещение и, следовательно, отклонение стрелки УП пропорцио­ нально углу поворота вала исполни­ тельного механизма.

Технические характеристики испол­ нительных механизмов типа МЭО и МЭО-Б приводятся в табл. 2 іі 3.

В системах автоматического регу­ лирования и дистанционного управле­ ния находят также применение много­ оборотные электрические исполнитель­ ные механизмы типа МЭМ. Они пред­ назначены для управления приводом запорных и регулирующих органов с винтовым многооборотным шпин­ делем.

Основные технические характери­ стики вриводятся в табл. 4. Электри­ ческая схема (рис. 75) состоит из следующих цепей:

СМ

Ö

S'

S

ѵо

Q

О

CD

Л

е

s

н

as

о

S

X

S

н

о

S

о.

н

*

ев

о.

св

X

о

S

О

СП

О

СП

О

СП

£

О

СП

£

о

СП

%

о

СП

5;

о

СП

2

о

СП

м о о со со

• >со ю

( М О Ю

ю со

•_-<М <N

о*-3 х8-

CN . . о

*8«

CN - “ Ю

. . © с о

сч . . о

*8й

й§2

üës

Äя я

Чч

VК ИдЯ «

К go

 

s’

оё

 

2

S £

 

я

5е*

 

д

о О

 

3

XX

2.

з 3

 

я

я

«

 

»53

я

св

 

Н Н

 

3

° °

 

X

О О

3

' Л

S

DC *

я

g ° в

*

с Кв

g

ч s

о

S

о

о»

о

о

и.

о ,

я

X

5*

І15


Таблица 3

Технические характеристики исполнительных механизмов типа ІИЭО-Б*'

Т и п М Э О -Б

ь н ы й и й м о ­ г м

ь э л е к ­ т е л я

к г

Н о м и н а л в р а щ а ю щ м е н т в к

М о щ н о с т т р о д в и г а в В т

М а с с а в

Т и п д а т ч и к а

М Э О Б -2 5 /1 0 0 -1

25

270

54

Р е о с т а т н ы й

 

 

 

М Э О Б -2 5 /1 0 0 -2

25

270

54

Р е о с т а т н ы й ,

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

 

 

М Э О Б -2 5 /1 0 0 -3

25

270

54

Р е о с т а т н ы й ,

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

с

в о з -

 

 

 

 

м о ж н о с т ы о р е г у л и р о в к и « л ю ф т а »

 

 

М Э О Б -6 3 /1 0 0 -1

63

400

130

Р е о с т а т н ы й

 

 

 

М Э О Б -6 3 /1 0 0 -2

63

400

130

Р е о с т а т н ы й

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

 

 

М Э О Б -63/Ю О -3

63

400

130

Р е о с т а т н ы й ,

д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

с

в о з -

 

 

 

 

м о ж н о с т ь ю р е г у л и р о в к и « л ю ф т а »

 

 

* У г о л п о в о р о т а

в ы х о д н о г о

в а л а 9 0 °,

в р е м я о б о р о т а

в ы х о д н о г о в а л а 100

с .

 

Таблица 4

Технические характеристики исполнительных механизмов типа МЭЛИ

П а р а м е т р ы

Н о м и н а л ь н ы й в р а щ а ю щ и й с я м о м е н т в к г м

В р е м я о б о р о т а в ы х о д н о г о в а -

л а в с М о щ н о с т ь э л е к т р о д в и г а т е л я в

В т Ч и с л о о б о р о т о в э л е к т р о д в и г а -

т е л я в м и н Н а п р я ж е н и е п и т а н и я в В

М а с с а в к г

-4 /1

-4 /2 ,5

-4 /6 ,3

-10/1

-1 0 /2 ,5

-10/6,3

М Э М

М Э М

М Э М

М Э М

М Э М

М Э М

4

4

4

10

10

10

1,5

2 ,5

6 ,3

1,5

2 ,5

6 ,3

400

120

120

600

400

120

2800

1400

700

2800

1400

1400

220/380

220/380

220/380

220/380

220 380

220/380

28

27

31

45

31

31

* Ч и с л о о б о р о т о в в ы х о д н о г о в а л а в о в с е х и с п о л н и т е л ь н ы х м е х а н и з м а х .т и п а

М Э М

с о с т а в л я е т 10; 25;

63;

160.

а)

питания электродвигателя;

б)

управления,

в

которую включены катушки реверсивного

магнитного, пускателя Кі Кг', в) сигнализации крайних положений исполнительного меха­

низма с сигнальными лампами и сигнализации предельных мо­ ментов с сигнальными лампами КВ и КВМ\

г) дистанционного указателя положения ДУП с потенцио­ метром дистанционного указателя положения Rt,

д) обратной связи с потенциометром обратной связи по по­

ложению Яг- Двигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором пита­

ются от сети переменного тока напряжением 220/380 В через

116


контакты реле или магнитного пускателя Кі — К2, управляемого автоматическим регулятором или ключами дистанционного уп­ равления.

Дистанционный указатель положения ДУП включен на потен­ циометр Ri; датчиком в цепи обратной связи для регулирующего прибора служит потенциометр R2. Концевые выключатели КВ обесточивают пускатель в крайних положениях исполнительного механизма. Если возникают перегрузки на выходном валу ис­ полнительного механизма при открытии или закрытии регули­ рующего органа, срабатывают выключатели КВМ, которые обес­ точивают пускатель. При этом загораются соответствующие сигнальные лампы. При ручном управлении необходимо тумб­ лером ТВ разомкнуть цепь управления. Режим работы меха­ низма реверсивный, повторно-кратковременный. Частота вклю­ чений 600 в 1 ч.

Г л а в а V. ДАТЧИКИ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

Чувствительный элемент, в котором измеряемая величина преобразуется в другую физическую величину, более удобную для ее передачи в цепь регистрирующего или регулирующего ус­ тройства, называют д а т ч и к о м . Конструктивные устройства чувствительных элементов зависят в основном от физической природы измеряемой величины и принципа, принятого для изме­ рения ее отклонения, и классифицируются по измеряемой ве­ личине.

Необходимость применения всевозможных датчиков для кон­ троля и управления технологическим процессом диктуется специ­ фическими условиями работы датчиков, чувствительные элементы которых находятся в непосредственном контакте с объектом из­ мерений. Использование того или иного датчика связано с усло­ виями его эксплуатации — температурой, давлением, запыленно­ стью, взрывоопасностью и т. п., местом его установки, с характе­ ристиками измеряемой среды (физико-химическими свойствами газа, жидкости или сыпучего материала), влияющими на выбор метода измерения и конкретного типа датчика.

К основным типам датчиков можно отнести датчики темпера­ туры, давления, разрежения, уровня, расхода и т. и.

Д а т ч и к и т е м п е р а т у р ы . В основе принципа действия большинства датчиков температуры лежит изменение электриче­ ского сопротивления, проводников и полупроводников (термо­ метры сопротивления), возникновение т. э. д. с. в разнородных проводниках при наличии разности температур между точками’ их соединения (термопары), изменение интенсивности излучения (пирометры).

В качестве термометров сопротивления применяются как по­ лупроводниковые, так и высокоточные проволочные термометры.

1IV


Измерение температур с помощью термопар основано на кон­ тактном методе. При измерении весьма высоких температур при­ меняется бесконтактный метод, для чего используются пиро­ метры — приборы, основанные на зависимости интенсивности и спектрального состава излучения от температуры излучающего тела. Наибольшее распространение получили радиационные спек­ тральные пирометры.

Датчи. ки д а в л е н и я и п е р е п а д а д а в л е н и я осно­ ваны на принципе преобразования этих параметров в механиче­ ское перемещение с помощью различных чувствительных элемен­ тов (мембран, сильфонов). Наибольшее распространение полу­ чили датчики с упругими чувствительными элементами.

Д а т ч и к и р а с х о д а используют дроссельный, объемный, весовой, скоростной, индукционный и ультразвуковой методы. Для измерения расхода газов и невязких жидкостей исполь­ зуются дифманометры — расходомеры, недостатком которых яв­ ляется необходимость использования сужающих устройств.

Скоростные и объемные датчики расхода (турбинные и рота­ ционные расходомеры) применяются для измерения расхода как вязких, так и невязких жидкостей и газов. Их недостаток — влия­ ние на точность измерения пульсаций измеряемых сред, а на на­ дежность устройств — наличие в потоке движущихся частей.

Массовые расходомеры измеряют расход пульпы и сыпучих материалов ’ в потоке независимо от параметров измеряемой среды. Их недостатком является сложность конструкции, а на­ личие в потоке вращающихся дисков снижает ее надежность. Индукционные и ультразвуковые расходомеры не обладают этим недостатком. Они используются для расхода воды и вязких пульп.

Д а т ч и к и у р о в н я используют в основном контактно-меха­ нический и поплавковый принцип измерения. Применяются также уровнемеры, измеряющие давление столба жидкости. Есть опти­ ческие, емкостные, ультразвуковые и радиоактивные уровнемеры.

Д а т ч и к и р а з ме р о в , у г л а п о в о р о т а , с к о р о с т и , а т а к ж е с п е ц и ф и ч е с к и е д а т ч и к и с о с т о я н и я пред­ ставляют собой большую группу датчиков, в которых параметр вначале преобразуется в величину, наиболее удобную при дан­ ном виде преобразования, а затем в соответствующий унифици­ рованный сигнал, принятый в системе, в которой используется

датчик.

Д а т ч и к и э л е к т р и ч е с к и х в е л и ч и н измеряют ток, мощность и напряжение в сети постоянного и переменного тока.

На выходе чувствительного элемента требуется иметь элек­ трическую или пневматическую величину. Эта задача решается присоединением к чувствительному элементу специального ус­ тройства (преобразователя), преобразующего неэлектрическую величину на его выходе, например, в электрическую. Таким обра­ зом, измерительный преобразователь является частью датчика.


Измерительный преобразователь — это прежде всего устрой­ ство, для которого характерна с определенной точностью одно­ значная функциональная связь между двумя физическими вели­ чинами х и у. Зависимость y—f(x) называется функцией преоб­ разования измерительного преобразователя. Независимая переменная х рассматривается как входная величина преобразо­ вателя, зависимая переменная у — как выходная. По физическому смыслу X представляет собой воздействие, у — реакцию на это воздействие. Подавляющее большинство измерительных преоб­ разователей имеет линейную связь между входной и выходной

величинами. Зависимость y = f(x )

находят

в результате градуи­

ровки

преобразователя

последо­

 

 

вательнымизменением

значений

 

 

входной

величины.

В

процессе

 

 

эксплуатации, однако, эта харак­

 

 

теристика может претерпеть не­

 

 

которые изменения под воздейст­

 

 

вием как внешних, так и внутрен­

 

 

них факторов. Такие изменения

 

 

приводят к появлению погреш­

 

 

ностей, которые вполне возмож­

 

 

ны даже при благоприятных ус­

 

 

ловиях

 

работы

преобразователя.

 

 

Совместное воздействие этих фак­

5)

у

торов приводит к тому,

что

ха­

рактеристика

реальных

измери­

 

 

тельных

преобразователей

ока­

 

 

зывается неоднозначной и на гра­

 

 

фике (рис. 76, а) обозначается

 

 

как некоторая зона неопределен-

 

 

Р и с . 76.

Х ар ак тери сти к а

и зм ер и тел ь н ого

 

 

 

 

п р ео б р а зо в а т ел я

 

 

 

 

а — п о г р е ш н о с т ь о т с м е щ е н и я н у л я ; б — в о з ­

 

 

 

 

р а с т а ю щ а я п о г р е ш н о с т ь

 

 

 

 

 

ь

 

 

 

 

Г

 

Р и с. 77. Г раф ики абсол ю тн ой

и отн оси тел ьн ой

п огр еш н остей и зм ер и тел ь н ого

о б о р у д о в а н и я

119