Avtomatlashtirish va boshqarish

Issiqlik o‘tkazuvchan manometrlari. Issiqlik o‘tkazuvchan manometrlar
Issiqlik o‘tkazuvchan manometrlarda gazlarning issiqlik o‘tkazuvchanligini bosimga bog‘liq o‘zgarishidan foydalaniladi. Bosimni (0,0001-10mm.rt.st) chegarada o‘lchaganda, bosim o‘zgarishi bilan gazning issiqlik 66 o‘tkazuvchanligi o‘zgaradi, natijada, ko‘prik sxemasining bir yelkasiga ulangan qarshilik termometrining qarshiligi o‘zgaradi. Ionizatsion manometrlarning ishlashi bosimga bog‘liq ravishda o‘zgaruvchi ion tokini o‘lchashga asoslangan. Bosimga bog‘liq ravishda elektronlar ko‘p yo kam molekulalarni ionlashtiradi. Ionlar o‘z zaryadlarini kollektorga berib, ion tokini hosil qiladi.
Ma'ruza №18.
O‘lchash axborotlarini masofaga uzatish tizimlari.
Umumiy tushunchalar.
Reja:

1. Umumiy tushunchalar.

   
   

2. Pnevmatik o‘lchash axborotini masofaga uzatish tizimi.

   
   

3. Elektr o‘lchash axborotini masofaga uzatish tizimi.

   
   

4. O‘lchash axborotini masofaga uzatishning differensial-tranformatorli tizimi.

   
   

5. Pnevmoelektrik o‘zgartgichlar.

   
   

6. Elektropnevmatik sarf o‘lchagichlar.

   
   

Boshqarishning turli darajalarini avtomatlashtirish tizimlarida axborotni akslantirish vositalari birlamchi, ikkilamchi va ichiga o‘rnatilgan o‘zgartkichlar bilan birgalikda ishlaydigan analogli ko‘rsatuvchi qayd qiluvchi va raqamli ko‘rsatuvchi ikkilamchi asboblar bo‘ladi.

Analogli ikkilamchi asboblar ishlatishda oddiyligi uchun, nisbatan arzonligi, yetarlicha aniqligi, ko‘p funksionalligi, ergonomik afzalliklari uchun keng tarqaldi. Ergonomik afzalligiga, xususan parametrlarning o‘zgarish tezligi diagrammasiga ko‘ra baholashning ko‘rsatmaliligi tegishlidir.
Qayd qiluvchi analogli ikkilamchi asboblar ham xo‘jalik hisobini hisobga olishda, hisobot tizimida, avtomatik rostlash tizimlarini sozlashda tez o‘zgaruvchi parametrlarni qayd qilish uchun foydalaniladi.
Hozirgi vaqtda KS turidagi bir xillashtirilgan asboblarni yanada zamonaviy mikroelement asosli, jumladan, DISK-250 va RP160 o‘lchov asboblari bilan asta-sekin almashtirilmoqda.

DISK-250 turidagi avtomatik asboblar tok kuchini va o‘zgarmas tok kuchlanishini o‘lchash uchun, shuningdek, tok yoki kuchlanishning bir xillashtirilgan signallariga almashtirilgan boshqa noelektrik kattaliklarni o‘lchash uchun mo‘ljalgan.

DISK-250 turli texnologik kattaliklarni diagrammali diskda uzluksiz o‘zgartiradi va qayd qiladi. Kirish signalini (50m, 100m, 10P, 50P, 100P, XK, XA, PR) bir xillashtirilgan chiqish signali 0—5 yoki 4—20 mA ga o‘zgartiradi; releli chiqishli ikki pozitsiyali signal (kam-ko‘p); kontaktsiz yoki releli chiqishli uch pozitsiyali rostlash (kam — normal — ko‘p); datchikning uzilganligi indikatsiyasi, asbobni ulash va rostlovchi, signal beruvchi qurilmalarning holati nazorat qilinadi.
Asosiy xatolik chegarasi ±0,5% (qayd qilishga ko‘ra ±1%). DISK-250 ning ishlashiga elektromexanik kuzatuv muvozanatlashish prinsipi asos qilib olindi. Datchikdan kela-yotgan kirish signali oldindan kuchaytiriladi va shundan so‘nggina kompensatsiyalovchi element (reoxord) signali bilan muvozanatlashtiriladi. Ishlash prinsipi 18.1-rasmdagi struktura sxemasida izohlanadi.
D datchikdan chiqayotgan kirish signali KQ kirish qurilmasiga keladi, bu yerda keyinchalik ishlov berish qulay bo‘lishi uchun o‘lchashning quyi chegarasi bo‘yicha normallashtiriladi. Bundan tashqari, kirish qurilmasi qarshilik termoo‘zgartkichlarini va termoelektrik o‘zgartkichlarning sovuq qotishmalar termo EYuKini o‘lchashda harorat kompensatsiyasi mis rezistori ta'minoti uchun tok manbaiga ega. Keyin kirish signali bikr manfiy teskari aloqali TAK kuchaytirgichga keladi, u yerda o‘lchashning yuqori chegarasi bo‘yicha normallashadi. Shunday qilib, TAK ning chiqishidan o‘lchashning quyi va yuqori chegaralari bo‘yicha normallashgan signal olinadi (kirish signallari o‘lchashning quyidan yuqori chegaralarigacha o‘zgarganda TAK kuchaytirgichning chiqish signali DISK-250 asboblarida —0,5 dan —8,5 V gacha chegarada o‘zgaradi).
R_P reoxorddan kelayotgan signal RK kuchaytirgichda +0,5 dan +8,5 gacha kuchaytirilib, NK nobalans kuchaytirgichi kirishida TAK signali bilan taqqoslanadi.
O‘lchanayotgan parametr qiymatining o‘zgarishida MK kuchaytirgich kirishida balansning buzilish signali paydo bo‘ladi, u shu kuchaytirgich bilan kuchaytiriladi va M_l dvigatelning ishini boshqaradi, dvigatel esa o‘z navbatida R_P reoxord surgichini RK kuchaytirgich signali TAK kuchaytirgich signaliga teng bo‘lgunga qadar (mutlaq qiymati bo‘yicha) suradi. Shu tarzda o‘lchanayotgan parametrning har bir qiymatiga (NK kuchaytirgichi kirishida) reoxord surilgichining va u bilan bog‘liq asbob ko‘rsatkichining ma'lum vaziyati mos keladi. Reoxord chulg‘ami qarshiligi taxminan 940 Om ( + 5%) ni tashkil etadi.
TAK kuchaytirgichdan kelayotgan signal chiqish qurilmalari kuchaytirgichlarining kirishiga ham keladi. ChK₁ kirish signalini bir xillashtirilgan chiqish signaliga o‘zgartiruvchi qurilma 0—5, 4—20 mA; ChK₂—uch pozitsiyali rostlovchi qurilma; ChK_z— o‘lchanayotgan parametrning man qilinuvchi quyi chegarasidan chiqib ketishi haqida signal beruvchi qurilma; ChK₄— o‘lchanayotgan parametrning yuqorigi yo‘l qo‘yilgan qiymatidan chiqishi haqida signal beruvchi qurilma.
Hamma asosiy (funksional) bo‘g‘inlar stabillashgan (barqarorlashgan) kuchlanish manbai SKMdan ta'minlanadi, indikatsiya asbobning oldingi panelidagi yorug‘ maxsus diodlar yordamida amalga oshiriladi.
Asboblardan foydalanishning universalligini oshirish va ishlatish jarayonida qayta darajalashni osonlashtirish uchun DISK-250 da an'anaviy manganin rezistorlar o‘rniga R—2R turidagi ikkilamchi rezistiv matritsalardan iborat mikroyig‘malar qo‘llanilgan.
DISK-250 asboblarida dastlabki me'yorlovchi kuchaytirgichli sxemalarning qo‘llanilishi KSZ asbobida foydalaniladigan mexanik uzel (bo‘g‘in) lardan voz kechishga va kirish signali signalizatsiyasi, rostlash va o‘zgartirish vazifalarini mikroelektronika elementlarini qo‘llab, sof elektrik usullar bilan chiqish signaliga o‘tkazishga imkon berdi, bu esa chiqish qurilmalarining aniqligini oshirishga, asbobni ixchamlashtirishga, bloklararo montajni soddalashtirishga, massasini, o‘lchamlarini, energiya sig‘imini ancha kamaytirishga hamda ta'mirlanish darajasini kamaytirishga imkon beradi.
DISK-250 ni EPP-M turidagi elektro-pnevmatik o‘zgartkich va PI-rostlagich bilan birgalikda (bir komplektda) foydalanish tavsiya etiladi.
RP 160 turidagi qayd qiluvchi ikkilamchi asbob o‘zgarmas tok va kuchlanishini o‘lchash va qayd qilish uchun, shuningdek, o‘zgarmas tok va kuchlanish elektr signallariga yoki aktiv qarshilikka o‘zgartirilgan noelektrik kattaliklarni o‘lchash va qayd qilish uchun mo‘ljallangan.
Asbob qarshilik termoo‘zgartkichlari (10P, 50P, 100P, 50M, 100M), termoelektrik o‘zgartkichlar (TXK, TXA, TPR) va o‘zgarmas tok chiqish signallari manbalari bilan ishlashga mo‘ljallangan. Asbob sxemasi o‘lchanayotgan parametrning berilgan qiymatdan shkala uzunligining 5% dan 25% gacha oraliqda chetlashishini signallashtirishni ta'minlaydi. Asbobning asosiy xatoligi ±0,5% (kayd qilinishiga ko‘ra ±1%).
RP160 asbobining tuzilishi (struktur) sxemasi 18.2-rasmda keltirilgan.
Asbobning ishlash prinsipi o‘zgarmas tok kuchlanishining ikkita signalini taqqoslashga asoslangan: birlamchi o‘zgartkichning U_kir kirish signali va U_R teskari bog‘lanish signali, u R_r reoxordning harakatlanuvchi kontakti (dvijok) dan olinadi.
U_kirbirlamchi o‘zgartkich signali K kuchaytirgichning chikishdan jamlovchi kuchaytirgich JK ga keladi, u yerga teskari aloqa U_R signali ham uzatiladi. Jamlovchi (yig‘indi) kuchaytirgich JK ning chiqishidan olingan kuchaytirilgan farqiy signal ± ∆U komparator KP ga keladi. Komparator KP ikkita signalni shakllantiradi. Ml («Revers») ning aylanish yo‘nalishini belgilab beruvchi ∆U (±∆U) belgi (ishora) signali va M1 («Bo‘saga» — «porog») stator chulg‘amiga + 24V kuchlanish ulanishini ta'minlovchi signal. Bu kuchlanishning Ml statorning chulg‘amlarida ∆U ning qiymatiga, ∆U ning ishorasiga va asbobning berilgan tezkorligiga bog‘liq holda kommutatsiyalash tartibini PC reversiv hisoblagich aniqlaydi, uni G generatordan D1 chastota ajratuvchi orqali keladigan to‘g‘ri burchakli impulslar va DSh deshifrator boshqaradi.

∆U≠0 da Ml rotor ∆U ning ishorasiga bog‘liq holda u yoki bu tomonga aylana boshlaydi. R_p reoxordning harakatlanuvchi kontakti bilan kinematik bog‘langan rotor ∆U nolga teng bo‘lib qolguncha aylanadi. Muvozanat paytida (∆U = 0) asbob shkalasidagi ko‘rsatkichning holati o‘lchanayotgan parametrning qiymatini belgilaydi.

RP160 asbobi qarshilik termo o‘zgartkichlari bilan ishlashda yuqorida qarab chiqilgan barcha avtomatik ko‘priklardan farqli ravishda qarshilik termoo‘zgartkich (TS) ga to‘rt simli liniya bo‘yicha ulanadi.Ikki simi TS ning ta'minot liniyasi, qolgan ikkitasi — o‘lchov liniyalari, bu aloqa liniyasi qarshiligini moslashni talab etmaydi. Aloqa liniyasining yo‘l qo‘yiladigan qarshiligi 500 Om dan ortiq emas. TS orqali o‘tadigan tok kuchi qiymati ko‘pi bilan 7mA.
Termoelektrik o‘zgartkichlar asbobga o‘zlarining chiqishlari bilan yoki kompensatsiyalovchi (uzaytiruvchi) simlari bilan ulanadi. Bunda aloqa liniyasining qarshiligi 1000 Om dan oshmasligi kerak.
RP160 asboblarida sozlikni tekshirish ta'minlangan: «Kontrol» (nazorat) knopkasi (tugmachasi) bosilganda asbob ko‘rsatkichi shkala uzunligining 50% ga mos keluvchi belgini ko‘rsatadi.
Asbobda qayd etish zoldirli yozuv bilan uzluksiz chiziq tarzida amalga oshiriladi. Texnologik jarayonlarning parametrlarini sakkizta mustaqil kanal bo‘yicha o‘lchash, nazorat qilish va rostlash uchun 9060 PIM turidagi o‘lchovchi ko‘p kanalli mikroprotsessorli asbob mo‘ljallangan. Asbobga chiqish signallari 0—10; 0— 100 mV; 0—5, 0—20 mA bo‘lgan birlamchi o‘zgartkichlar va turli xildagi tenzorezistorli kuch o‘lchovchi o‘zgartkichlar ulanishi mumkin.
Ikkilamchi pnevmatik asboblarning kirishiga uzatiladigan analogli bosimlarning chegarasi (diapazoni) 20—100kPa ni tashkil etadi; ular chang va moydan quritilgan hamda tozalangan 140 kPa bosimli havo bilan ta'minlanadi.Asboblarning o‘lchash mexanizmining ishlash prinsipi kuch kompensatsiyasi usuliga asoslangan bo‘lib, bunda sezgir element ta'siri orqali vujudga kelgan moment teskari aloqa prujinasi hosil qiladigan moment bilan muvozanatlanadi.
Tuzilishiga ko‘ra ikkilamchi pnevmatik asboblar ko‘rsatuvchi, o‘zi yozuvchi va integrallovchi asboblarga bo‘linadi. Asboblarning aniqlik sinfi 0,5 va 0,1.
Raqamli ikkilamchi asboblarda o‘lchangan parametrning qiymatlari maxsus raqamli indikatorlar yordamida raqam shaklida akslantiriladi. Axborotni berishning bunday usuli idrok qilish uchun ancha qulay, shuningdek, u o‘lchanayotgan parametrning qiymatlarini strelkali asboblarga nisbatan baholashning sub'ektiv xatolarini yo‘q qiladi. Bundan tashqari, raqamli ikkilamchi asboblar maxsus kelishuvchi (moslashuvchi) qurilmalar yordamida o‘lchangan parametrning qiymatini raqam bosuvchi qurilmalarda va perforatorlarda qayd qilish imkonini beradi, shuningdek, ma'lumotlarni elektron hisoblash mashinalariga kiritishni ta'minlaydi. Asboblar birlamchi o‘zgartkichlardan foydalangan hamda fizik kattaliklarni bevosita o‘lchash uchun, shuningdek, bir xillashtirilgan o‘lchov o‘zgartkichlari bilan ishlash uchun mo‘ljallangan. Raqamli asboblar axborot-o‘lchash tizimlarida agregat o‘lchash vositasi sifatida yoki shchit-montajida avtonom (alohida) ikkilamchi asboblar sifatida keng qo‘llanilmoqda.