Фонтандық насоспен автоматтандырудың сандық жүйесін құрастыру
Параметрлерді бақылау үшін тетіктерді таңдау
жүктеу/скачать 2,09 Mb.
|
| 1.2.5 Параметрлерді бақылау үшін тетіктерді таңдау
Қысым
датчигі
-
физикалық параметрлері өлшенетін ортаның (сұйықтық, газ, бу) қысымына байланысты өзгеретін құрылғы. Тетіктерде өлшенетін ортаның қысымы бірегей пневматикалық, электрлік сигналдарға немесе сандық кодқа түрленеді. Қысым датчигіқысымды біріншілік түрлендіргіштен тұрады, оның құрамында сезімтал элемент - қысымды қабылдағыш, сигналды кіншілік өңдеу схемалары, конструкциясы бойынша әртүрлі корпустық детальдер, сондай-ақ объектімен тетікті герметикалық байланыстыру және сыртқы әсерлерден қорғау үшін бөлшектер және де ақпараттық сигналды шығару құрылғылары болады. Бір аспаптардың басқасынан негізгі ерекшеліктері өлшеу шегі, динамикалық және жиілік диапазондары, қысымды тіркеу нақтылығы, эксплуатацияның рұқсат етілген жағдайлары, масса гарабиттік сипаттамалар, олар қысымның электрлік сигналға түрлену принципіне байланысты: тензометрлік, пьзорезисторлық, сыйымдылықты, индуктивті, резонансты, ионизациялық, пьезоэлектрлік және басқалар. а)Тензометрлік тәсіл Тетіктердің сезімтал элементтері қысымның әсерінен деформацияланатын иілгіш элементке жабыстырылған тензорезисторлардың деформациясы кезінд кедергінің өзгеру принципіне негізделеді. ә)Пьезорезисторлық тәсіл Монокристалды кремнийден жасалған интегралды сезімтал элементтерге негізделген. Кремний түрлендіргіштері қысыммен деформациялануда жартылай өткізгіштердің салыстырмалы көлемдік кедергісіөзгеруінің арқасында жоғары сезімталдыққа ие. Таза аргессиясыз орталардың қысымын өлшу үшін Lowcost қолданылады - олар қорғаныссыз немесе силиконды гельмен қорғалған сезімтал элементтерді қолдануға негіздлген шешімдер. Агрессиялы орталарды және көптеген өнеркәсіптік қолданыстарды өлшеу үшін өлшенетін ортаның қысымын кремнийорганикалық сұйықтықтың көмегімен беретін, тот баспайтын блоттан жасалған бөлгіш диафрагмамен, герметикалық металл-корпустағы қысымды түрлендіргіш қолданылады. б)Сыйымдылықты тәсіл Қысым тетігінің "жүрегі" сыйымдылықты ұяшық болып табылады. Сыйымдылықты тәсіл конденсатор қоршауы мен өлшеу мембранасының арасындағы электрлік сыйымдылықтың өзгерісінің жіберілетін қысымға байланысты болуына негізделеді. Сыйымдылықты тәсілдің негізгі 36 артықшылығы артық жүктемеден қорғау болып табылады (өзгерген мембрана артық жүктемеде ұзақ уақыт деформацияға ұшырамай конденсатор "қоршауының" қабырғасында жатады, артық салмақты алғанда, мембрана бастапқы формасын қалпына келтіреді, мұнда сенсорды қосымша калибровка талап етілмейді), сондай-ақ метрологиялық сипаттамалардың жоғары тұрақтылығы, ұяшықта толтыратын сұйықтықтың кіші көлемі есебінен температуралық қателік әсерінн азайту қамтамасыз етеді. в)Резонанстық тәсіл Тәсілдің негізінде күшпен немесе қысыммен деформацияланғанда, ауытқымалы иілгіш элементтің резонанстық жиілігін өзгерту жатады. Бұл тетіктердің жоғары тұрақтылығын және аспаптың жоғары шығыс сипаттамаларын түсіндіреді. Кемішіліктеріне қысымды түрлендірудің дербес сипаттамасын, дыбыс берудің едәуір уақытын, аспап көрсеткіштерінің нақтылығын жоғалтпай, агрессиялы ортада өлшеу жүргізудің мүмкін болмауын жатқызуға болады. г)Индуктивті тәсіл Құйынды тоқтарды (Фуко тоқтары) тіркеуге негізделген. Сезімтал элемент бір-бірінен металл экранмен оқшауланған екі катушкадан тұрады. Түрлендіргіш механикалық контакт болмағанда мембрананың жылжуын өлшейді. Катушкаларда катушкалардың зарядталуы мен разрядталуы бірдей уақыт аралығында болатындай етіп, айнымалы тоқтардың электрлік сигналдары генерацияланады. Мембрана ауытқығанда, негізгі катшукаға бекітілген тоқ құрылады, бұл жүйе индуктивтілігінің өзгеруіне әкеледі. Негізгі катушканың сипаттамаларын жылжыту қысымды өзсінің параметрлері бойынша қойылған қысымға тік пропорционалды стандартталған сигналға түрлендіру мүмкіндігін береді. д)Ионизациялық тәсіл Негізінде иондалған бөлшектердің ағынын тіркеу жатады. Аналогы лампалық диодтар болып табылады. Лампа екі электродпен жабдықталған: катод және анод, - сондай-ақ жылытқыш. Кейбір лампаларда соңғысы болмайды, бұл электродтар үшін аса жетілген метариалдарды пайдаланумен байланысты. Мұндай лампалардың артықшылығы төмен қысымды - жоғары нақтылықпен терең вакуумға дейін тіркеу мүмкіндігі болып табылады. Алайда, егер камерадағы қысым атмосфералыққа жақын болса, мұндай аспаптарды эксплуатациялауға болмайтындығын ескеру қажет. Сондықтан, мұндай түрлендіргіштерді қысымның басқа тетіктерімен, мысалы, сыйымдылықты тетіктермен қиыстыру қажет. Сигналдың қысымға тәуелділігі логарифмдің болып табылады. ж)Пьезоэлетрлік тәсіл Негізінде пьезоэлемент қысым немесе күшке пропорционалды электрлік сигналды генерациялайтын тікелей пьезоэлектрлік эффект жатады. Пьезоэлектрлік тетіктер жылдам өзгеретін акустикалық және импульстік қысымды өлшеу үшін қолданылады, кең динамикалық және жиілік 37
диапазонына ие, кіші масса мен гарабитке, жоғары сенімділікке ие және эксплуатацияның қатты жағдайларында пайдаланылады [9,10]. PSA сериялы санды тетіктер ықшам квадрат корпус, қызыл түсті ашық жарық диодты индикатор (символдардың биіктігі 9,5 мм), жоғары шешім 1/1000, іске қосылу уақыты 2,5 мс дан төмен және қысымды реттедың жоғары нақтылығын қамтамасыз етеді. Бұдан басқа, осы сериядағы тетіктер аса сенімді, шығыс жұмысының әртүрлі режимдерін және аналогты шығыстың (1- 5 В.пост.тоқ) масштабталу функциясын қуаттайды, соның арқасында олар әртүрлі жұмыс шарттары үшін сәйкес келеді [10]. 1.11 сурет –PSA сериялы қысым датчиктері Қысқа техникалық сипаттамалар - Өлшенетін қысым диапазоны 0...- 100 кПа/0...100 кПа. - Қысымның сандық тетігі жоғары шешіммен. - Қызыл түсті ашық жарық диодты индикатор (сандардың биіктігі:9,5 мм). - Жоғары шешім қабілеті: 1/1000. - Сирету тетіктері мен комбинирленген аспаптар үшін өлшеудің қолданылатын бірліктері: : кПа, кгс/см2, бар, фунт кв. дюйм, мм рт. ст., мм вод. ст., дюйм рт. ст. Стандартты типтегі тетіктер үшін кПа, кгс/см2, бар, фунт кв. дюйм. - Шығыстардың әртүрлі жұмыс режимдері: гистерезис режимі, сезімталдықтың автоматты кондырғысы режимі, екі дербес шығыспен режим, екі табалдырықты салыстыру режимі. - Автотербелістерді басу функциясы: (Іске қосылудың бағдарламанатын кідірісі: 2,5, 5, 100, 500 мс). - Аналогты шығыс (1-5 В). - Нөлді орнату функциясы. - Ең үлкен жәнеең кіші өлшенген мәнді сақтау және бейнелеу. Жоғары шешіммен (1/2000) PSAN сериялы ағынды орта қысымының ықшам датчиктері– газ және сұйықтықтармн жұмыс істеуге жақында ұсынылған шешім. Осы сериялы тетікте бастапқы қысымды өлшеуге 38 байланыссыз, шығыстың тұрақтылығын қамтамасыз ететін автоматты жылжу функциясының арқасында екі құрылғының функционалдығы қамтамасыз етілген. Бұдан басқа, PSAN сериясы – бұл 2,5 мс тан кем іске қосылу уақыты, екі дербес шығыспен және шығыстың қалыпты ашық және қалыпты жабық типінің арасында таңдау мүмкіндігімен жоғары өнімді тетіктер [8,10]. 1.12 сурет –PSAN сериялы қысым датчиктері Қысқа техникалық сипаттамалар - Өлшенетін қысым диапазоны 0...100 кПа/0...1 МПа. - Жоғары шешім 1/2000 (таңдау бойынша 1/1000, 1/2000). - Автоматты жылжу функциясы бастапқы қысым деңгейін өлшеуге байланыссыз шығыс сигналының тұрақтылығын қамтамасыз етеді. - Тұрақтандыру функциясы. - Екі дербес шығыс. - Мәжбүрлі шығару режимі эксплуатациялық сынамалар мен бақылау процедураларын ықшамдау үшін қызмет етеді. - Қысымның кірісі: Rc1/8, NPT1/8. - Экплуатация ыңғайлылығы үшін ыңғайлы коннектор. Деңгей датчигі - автоматтандыру жүйелерінде біріншілік далалық аспап. Әртүрлі физикалық шамаларды өлшейтін көптеген деңгей тетіктері бар. Бастапқыдан өнеркәсіптік автоматиканың қалыптасу уақытында сұйықтық деңгейін өлшеу ең қолжетімді болған. Әртүрлі заттарды ққолдану бойынша деңгей тетіктері сұйықтықтар үшін деңгей тетігі мен сусымалы заттар үшін деңгей тетіктері деп бөлінеді. Функционалдылығы бойынша деңгей сигнализаторлары (нақты нүктеде деңгейге жетуді бақылайды) және деңгей өлшеуіш немес деңгейді үздіксіз мониторинг жүргізетін деңгей түрлендіргіштері. Бастапқыда деңгей тетіктерінде қарапайым физикалық принциптерді қолданған: қалтқыны жылжытушы гидростатикалық ығыстырушы күш, электрод материалымен қол жеткізгенде электрлік тізбекті тұйықтайтын материалдардың электр өткізгіштігі. Бұл осы түсініктердің бірінші кезекте 39 әртүрлі танктерде, резервуарларда, сүрлемдерде, бактерде және т.б. су немесе сусымалы материалдардың деңгейін өлшеумен ассоцирленуіне әкелді. Техникалық прогресс нәтижесінде деңгей тетігіқарапайым қалтқылы деңгей өлшеуіш немесе сұйықтық ддеңгейінің кондуктивті сигнализаторынан бірқатар функцияларды орындауға қабілетті, кіріктірме микропроцессормен жабдықталған өзіндік аспапқа эволюцияланды: - сұйықтықтар мен сусымалы заттардың шынайы деңгейін онлайн өлшеу; - минимальді/максимальді деңгей сигнализациясы; - белгіленген деңгейге жету сигнализациясы; - күрделі геометриялық формаларды сақтау орындарында сұйықтық пен сусымалы заттардың көлемін өлшеу; - шығынның жылдамдығын өлшеу; - өлшеудің жинақталған мәліметтерін сақтау және өңдеу. Қолданылатын физикалық принциптердің спектрі біршама кеңейді, сондықтан бүгінде жалпы тағайындалымдағы, бірақ әрекет физикасы бойынша әртүрлі тетіктердің көптеген түрлері бар. Бұл деңгей тетігіін кез келген материалға және нақты міндетті шешуге таңдауға мүмкіндік береді. NIVOCAP CK-100 су деңгейінің сыйымдылықты датчигі жаңа ұрпақтағы сыйымдылықты деңгей тетігі. Сыйымдылықты өлшеуге негізделген деңгей өлшеудің дәстүрлі принциптеріне қарағанда, радиосәуле таратудың жоғары жиіліктеріне жұмыс істейді. Бұл материалдың үлкен артықшылығы бақыланатын материалдың жабысуға сезімталдығының жоқтығы болып табылады. Сондықтан Nivocap CK вибрациялық және басқа сигнализаторларды қолдану мүмкін болмаған, жабысуға бейім тұтқыр материлдарда қолдану үшін керемет шешім: - сұйықтық пен сусымалы материалдар деңгейінің интеллектуалды сигнализаторы; - орнату орнында қарапайым калибрлеу; - әртүрлі материалдарға тетіктің сезімталдығын реттеу; - кең модельдік қатар: 10 м дейін қатқыл ұзарту және иілгіш тросты ұзартумен; - жоғары температуралық орындау: 2200С дейін; - сусымалы өнімдер деңгейін бақылау ξr ≥ 1,5 өткізгіштікпен; - тұтқыр өнімдердің, сондай-ақ жабысуға бейім өнімдердің деңгейін бақылау. 40
1.13 сурет –NIVOCAP CK-100 деңгей датчигі FineTek SA сыйымдылықты деңгей тетіктерісусымалы және сұйық заттардың шекті деңгейін сигнализациялауға арналған. Егер сақтау немесе тасымалдау үшін ыдыстың қабырғасы диэлектрлік материалдан жасалған жағдайда, ыдыс қабырғасының бүтіндігін бұзбай өлшеуге болады. 1.14 сурет –FineTek SA деңгей датчигі - Тетіктің конструкциясында қозғалмалы бөліктер жоқ, бұл оларды шаң түзуш материалдардың шекті деңгейін бақылауда қолдануға мүмкіндік береді. - Әртүрлі қолданыстан үшін сегіз атқарым. - Процестің температурасы -200С тан +2000С дейін. Арнайы атқарым +8000С. - Сезімталдықтың бапталатын табалдырықтары: 10 пФ, 20 пФ, 40 пФ. - Қосылу (сөну) кідірісінің реттелетін уақыты 0-6 секунд диапазонында. - Қуат алу кернеуі 110/220 VAC немесе 24VDC. - Шығыс кілті: NPN, 5А 250VAC реле контактілері және 5А 240VAC қатты денелі контакт. 41 - Қосылуы: NPT 1``бұрандасы, тапсырыс берушінің талабы бойынша қосылуға дайындауға болады. - Қорғаныс дәрежесі ІР65, жарылыстан қорғалған атқарым. жүктеу/скачать 2,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|