Пәннің оқу әдістемелік кешені «Автоматтандырудың техникалық құралдары» Истаева Н. Р
жүктеу/скачать 1,05 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Дəріс 6. Автоматтау жүйелерінің бақылау - өлшеу құралдары жəне технологиялық үрдістерді жəне нысандарды басқару.
| Ұсынылатын әдебиеттер: /НӘ5, НӘ2,НӘ6/
Бақылау сұрақтары: 1.Электроқозғалтқыштық атқару механизмдері туралы түсінік ЭАМ-нің ең негізгі техникалық талаптары Тұрақты тоқ электроқозғалқыштарына анықтама Ротер датчигіне түсініктеме Дəріс 6. Автоматтау жүйелерінің бақылау - өлшеу құралдары жəне технологиялық үрдістерді жəне нысандарды басқару. Түрлендіру құрылғылары, ақпаратты сақтау, жіктеу жəне беру құрылғылыры бағдарламаланатын бақылаушылыр модульдерінің құрамына жатады. Технологиялық агрегаттарда жəне кешендерде ақпаратты алуға арналған түрлі құрылғылыр қолданылыды. Мұндай құрылғылырының даму тенденциялары келесідей: Электромагниттік,механикалық жəне технологиялық айнымалылырды бақылау үшін, бұйым сапасын бықылауда датчиктерді пайдалану кеңеюде; Бақыланалатын айнымалыларды тура өлшеу əдістерін пайдалануға жəне жұмысшы машинаның атқарушы органдарына датчиктерді жақын орнатуға тырысу; Электротехникалық, механикалық жəне технологиялық жабдықтардың жағдайын бақылауда датчиктерді қолдану; ақпаратты диогностикалауда қолдану жəне жабдық жағдайы туралы компьютерлік басқару жүйелері арқылы операторларға хабарлау; Жабдықта бақылануға алынытындар: коммутациялық ақпараттардағы температура, электроқозғалтқыш түзілімдерінің, түрлендіруші, механизм тіректеріндегі температура; жүйенің барлық функционалды маңызды тіректеріндегі діріл деңгейі; механикалық датчиктердегі саңылаулар; механизмдегі күш пен серпімділік моменттері; технологиялық жабдықтың тозуы жəне т.б. Негізгі бақылаушы-өлшеу құралы ретінде бергіштер қолданылыды, олар бақылынып отырған параметрлердің өзгеруін қабылдайды жəне осы өзгерістерді механикалық немесе электрлік сигналдарға түрлендіреді. Негізінен датчиктер бір бүтін бұйымды береді (датчик жəне түрлендіргіш), олардың шығысынды бірыңғай сигналдардан (БС) тұрады: релелік; үздіксіз токты (0...5мА, 0...20мА) жəне тұрақты токтың үздіксіз кернеуі (0...10мВ, 0...50мВ, 0...1В, 0...10В, 0...12В, 0...24В); үздіксіз жиілікті (1500…2500Гц, 4000...8000Гц); 50Гц айнымылы токтың үздіксіз кернеуі (0…1В, 0…2В) жəне т.б. Барлық жоғарыда айтылған электрлік сигналдар стандарттармен анықталған. Датчиктер келесі қасиеттермен бағаланады: нақтылық, сызықтық жəне шақтамалы қабілеттілік, жиіліктік қасиеті, шу мінездемесі, кіріс жəне шығыс импеданс жəне басқа параметрлер. Құрылысына қарай жəне элементтерінің жалғануына (қосылуына) қарай датчиктер үш түрге бөлінеді; тізбекті түрлендіргішті, дифференциалдық жəне компенсациялық. Электромагниттік, механикалық жəне технологиялық айнымалылырды өлшеуші датчиктерге жалпы мінездеме (сипаттама) береміз. Электромагниттік айнымалылырдың датчиктері. Ток пен кернеу датчиктері. Электрожетекті автоматты басқару жүйелерінде токқа пропорционал сигналдар ток трансформаторларының шунттарынан түсіріледі. Датчиктердің түрлендірілген сигналдары ЭДС-ті; қуатты, ағынды өлшеуде қолданылады. Ток жəне кернеу датчиктерін жасаудағы негізгі мəселе тізбек күштерін жəне басқару тізбектерін гальваникалық бөлу, жоғары тез əрекеттілікті жəне нақтылықты қамтамасыз ету болып табылады. Аналогты (ұқсама) кернеу датчиктерінде тізбектерді бөлу үшін кіріс кернеуінің модуляциясы, демодуляциясы жəне күшейту қолданылады. Қазіргі кезде ток датчигі орнына Холл эффектісіне негізделген түрлендіргіштер кеңінен қолданыла бастады, олар саңылаулы магнит өткізгəштер түрінде құрастырылған. Магнит өткізгіш магнитті жұмсақ материалмен орама арқылы магниттеледі, оның бойымен өлшенетін ток жүреді. Саңылауда Холл датчигі орнатылады, тұрақталған ток көзімен қоректендіріледі. Ток датчиктері Холл эффектісін қолдана отырып өлшеу тізбектері мен кернеудің бірнеше киловольт шығыстары, нақтылығы ±1% жəне өткізу жолағы 1кГц [14] аралығындағы гальваникалық ағыттығты қамтамасыз етеді. Механикалық айнымалылыр датчиктері. Қозғалыс параметрлерінің датчиктері. Датчиктердің бұл тобы сызықты жəне бұрыштық орын ауыстыру туралы, жылдамдықты жəне үдеулер, күш жəне момент туралы ақпараттарды алуды қамтамасыз етеді. Орын ауыстыру датчиктеріне қойылатын негізгі талаптар: 1) өлшеудің (бақылаудың) орын ауыстырудың жоғарғы нықтылығы; 2) жылдам əрекеттілік; 3) сенімділік; 4) информативтік параметрлердің қателік орнықтылығы; 5) сызықтық емес аз бұрмалануы. Бұл орын ауыстыру датчиктері түрлі қасиеттеріне байланысты жіктелінеді, олардың негіздеріне келесілер жатады; өлшенетін орын ауыстыру мінездемесі, сезімтал элементтің физикалық əрекет ету принципі,жасалу құрылымы, шығыс сигналының түрі [3]. Сезімтал элементтерінің физикалық əрекет ету принципіне қарай барлық датчиктерді келесі түрлерге бөлуге болады: фотоэлектрлік (оптоэлектронды) жарықтандырудың өзгерісінің əсерін қолданатын (датчиктер нольдік импульс арнасымен қамтамасыздандырылады, бұл санауыш болған жағдайда, датчикті жылдамдықты реттеу үшін ғана емес, сонымен бірге күй датчигі ретінде де пацдалануға мүмкіндік береді); электростатикалық: сыйымдылықты (сыйымдылықтың өзгеріс əсеріне негізделген) жəне пьезоэлектрлік (деформация уақытындығы кейбір материалдар бетінде электрлік қуаттың пайда болу əсеріне негізделген); электромагниттік (индуктивтіліктің өзгерісін немесе өзараиндуктивтіліктің өзгеруін пайдаланады); электроакустикалық (акустикалық толқын энергиясының өзгеру əсеріне негізделген); реостаттық (кедергінің сызықтық өзгеру əсеріне негізделген); лазерлік (интерферометрикалық). Жоғарыда аталған датчиктердің салыстырмалы талдауы электростатикалық, көбіне сыйымдылықты датчиктер жоғары сезімтал жəне, аз сызықтық мінездемелі (0,0001%...0,0001%), аз жылулық шығынды. Бірақ сыйымдылықты датчиктердің таралуы, үлкен шығыс кедергімен шектелген. Тахогенераторлар. ПТ сериялы тұрақты токтың жəне ТТ сериялы айнымылы токтың тахогенераторлары жылдамдықты реттеу дəлдігінде үлкен жəне орташа қуатты электрожетектерінде қолданылады. Олар төмен айналымды жəне үйекті лүпілді жəне жоғары сызықтылықпен мінездемелерінің тұрақтылығымен сипатталады. ПТ тахогенераторларын магниттік жүйелері біліктерге шарикті мойынтірек арқылы ілінген жəне жетекті электроқозғалтқыштың мойынтірек қалқанына бекітілуімен орнықтыланады. Айналу жиіліктері 600 ж/мин жəне одан жоғары тахогенераторлар қосымша үйектермен орындалады. ПТ жəне ТТ сериялы тахогенераторлар көлемді, габаритті жəне негізінен илемдеу білдектерінің жетектерінде жылдамдық датчигі ретінде, қағаз, химия өнеркəсібінде қуатты турбоагрегаттардың жылдамдығын датчигі ретінде қолданылыды. Жылдамдықтың тура дəлдігін қажет етпейтін орташа қуатты жетектерде ЭТ, ТМГ, ТД сериялы тұрақты ток тахогенераторлары қолданылады. Күш датчиктері. Күш датчиктерінде магниттістрикционды жəне пьезоэлектрлік түрлендіргіштен қолданылады. Магнттістрикционды түрлендіргіш (магнтті серпімді) жұмысы магниттісерпімді əсерге негізделген. Егер магниттелген феромагниттік дене үлгісіне сыртқы механикалық күшпен əсер етсек, онда дене деформацияға ұшырайды, домендер өздерінің бағытын өзгертеді жəне материалдық индукциясы өзгереді. Сол себептен магнтті-стрикционды құрамдық деформация пайда болады, ол Гук заңына бағытталады. Сондықтан феромагниттік материалдық серпімділік қасиеті күштің өзгеруімен бірге ауысады. Одан басқа, мұнда магниттік қасиеттер өзгеруі болады, оны магниттелудің өзгеру қисығынан (керімагнитті стрикционды əсері) көруге болады. Заттың абсолюттік магниттік өтімділігі µ=B/H, берілген H өріс кернеуінде B индукция өзгерісі магниттік өтімділікке эквивалентті болады. Қарастырылған құбылыс механикалық күшті электрлік шамаға айналдыру үшін қолданылады. Пьезоэлектрлік түрлендіргіштер жұмысы пьезоэлектр құбылысына негізделген, кейбір анизотропты диэлектриктердің электрлік поляризация өзгерулерінен құралады, яғни анизотропты диэлектриктер – табиғи (кварц, турмалин) немесе жасанды (литий сульфаты, синтеткалық кварц, өңделген керамика) жатады. Егер пьезоэлектрлік тілімшелердің қарама-қарсы екі жағына қаптаманы орналастырамыз жəне тілімшелерге күшті түсіреміз, күш əсерінен қаптамаларда қарама-қарсы белгілі зарядтар пайда болады, содан кейін түсірілген күшке пропорционал потенциолдар айырмасы пайда болады. Мұндай конденсаторлық құрылғылыр күшті жəне тудыратын кез келген физикалық шамаларды өлшеу мүмкіндігін береді. Олар: қысым, үдеу, діріл.Бұл конденсаторлық құрылғы пьезоэлектрлік датчик деп саналады. Деформация датчиктері. Деформация датчиктері ретінде тензорезисторлық түрлендіргіштер (металдық, символдық, жартылай өткізгішті) қолданылады. Тензорезисторлық түрлендіргіштер (тензоризистор) созу-қысу деформациясында өзінің кедергісін өзгертетін өткізгіштен тұрады. Өткізгіш ұзындығы l жəне қима ауданы S деформация кезінде өзгереді. Бұл кристал тордың деформациясы p өткізгіштің кедергісін өзгеріске ұшыратады, яғни толық кедергінің өзгеруіне алып келеді. Деформация датчиктерін пайдалану кернеу кернеу анықтамасымен ғана шектелмейді. Кез келген физикалық шамалар, əсіресе деформация тудыратын механикалық шамалар ұзарту өлшеуіштері көмегімен түрлендіріледі. Бұл қысымға,үдеуге, күш моментіне байланысты. Деформация датчигі жəне нысын екеуі бірігіп əсер етуші физикалық шама өлшеуішін береді. Датчиктер nl ұзындықта жіңішке сым өткізгіштерден құралған тордан құрылған, мұндағы l – нитевидті элементтің ұзындығы, n – олардың саны. жүктеу/скачать 1,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|