Мустаев А.Ф.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ *
Аннотация:
в данной статье рассматриваются измерительные устройства для измерения параметров газообразных объектов управления, методы и условия применения измерительных устройств, а также ограничения, накладываемые на применения тех или иных устройств
Ключевые слова:
средства измерения, измерительные устройства, системы автоматического регулирования
Измерительные устройства (ИУ) – это элемент систем автоматического регулирования (САР), задачей которых является информирование регуляторов о текущих значениях параметров. ИУ решает свою задачу путем преобразования значений измеряемых параметров САР в электрические сигналы и передачу их контроллерам САР. Чувствительный элемент преобразует измеряемый параметр (температура, давление и т.д.) в информативный параметр (сопротивление, ток и т.д.), который удобен для дальнейшего преобразования в электрический сигнал. Вторичный преобразователь выполняет преобразование информативного параметра в выходной электрический сигнал. Под сигналом подразумевается параметр, который можно передать на расстояние, это напряжение и ток. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Температура является важным параметром, определяющим не только протекание технологического процесса, но и свойства вещества. Для измерения температуры используют различные первичные преобразователи, отличающиеся способом преобразования температуры в промежуточный сигнал. В промышленности наибольшее применение получили следующие первичные преобразователи: термометры расширения, манометрические термометры, термометры сопротивления, термопары (термоэлектрические пирометры) и пирометры излучения. Все они, за исключением пирометров излучения, в процессе эксплуатации находятся в контакте с измеряемой средой. Термопары. Принцип действия термопар основан на эффекте Зеебека, это явление возникновения ЭДС в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах. Это свойство двух разнородных проводников создавать термо - э.д.с. при нагревании места их соединения — спая. Проводники в этом случае называются термоэлектродами, а все устройство – термопарой. Величина термо - э.д.с. термопары U зависит от материала электродов А и Б и от разности температур горячего спая tr и холодных спаев tх. Поэтому при измерении температуры горячего спая температуру холодных спаев стабилизируют или вводят поправку на ее изменение. В одно плечо такого моста включен резистор Rм, расположенный около холодных спаев. При изменении температуры холодных спаев термопары tх изменяется сопротивление резистора Rм и выходное напряжение неуравновешенного моста U1. Мост подбирают таким образом, чтобы изменение напряжения было равно по величине и противоположно по знаку изменению э.д.с. термопары вследствие колебаний температуры холодных спаев. Термопары являются первичными преобразователями температуры в э.д.с. — сигнал, удобный для дистанционной передачи. Поэтому в измерительную цепь за термопарой может быть сразу включен измерительный прибор. Для измерения э.д.с. термопары обычно применяют автоматические потенциометры. В промышленности применяют различные термопары с термоэлектродами, изготовленными как из чистых металлов, так и из их сплавов. Материалы термоэлектродов имеют индивидуальные градуировочные характеристики — зависимость величины термо-э.д.с. от температуры спая и предельную величину измеряемой температуры. Наиболее употребляемые термоэлектродные пары образуют стандартные термопары: хромель — копель с предельной температурой 600°С, хромель — алюмель с предельной температурой 1100°С и платинородий — платина с предельной температурой 1600°С. Термометры сопротивления. Действие термометров сопротивления основано на свойстве тел изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры. У металлических термометров сопротивление с возрастанием температуры увеличивается практически линейно, у полупроводниковых, наоборот, уменьшается. Металлические термометры сопротивления изготовляют из тонкой медной или платиновой проволоки 1, помещенной в электроизоляционный корпус 2. Зависимость электрического сопротивления от температуры (для медных термометров от -50 до +180° С, для платиновых — от -200 до +650° С) весьма стабильна и воспроизводима. Это обеспечивает взаимозаменяемость термометров сопротивления.
Номер журнала Вестник науки №1 (22) том 2
Ссылка для цитирования:
Мустаев А.Ф. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГАЗООБРАЗНЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ // Вестник науки №1 (22) том 2. С. 231 - 238. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/2661 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+