Уровнемеры для сыпучих материалов

Уровнемеры для сыпучих тел имеют свои особенности. Характерным отличием сыпучих материалов от жидкостей является непропорциональность передачи давления на дно и стенки емкости в зависимости от уровня в ней контролируемого вещества. Простейшие уровнемеры для сыпучих материалов выполняются с чувствительными элементами, соприкасающимися с поверхностью вещества. Изменение уровня дистанционно передается на вторичный измерительный прибор. В лотовых уровнемерах зонд (лот) 5 и груз 7 подвешены на блоке храпового колеса 4. Зонд периодически приподнимается с помощью управляемого пневматического мембранного привода 2 (воздействующего на колесо через собачку 3) и опускается на поверхность сыпучего материала 6 под действием силы тяжести.

Рис. 50. Схема лотового уровнемера 1- пневматический генератор импульсов, 2 – мембранный привод, 3 – собачка, 4 – храповое колесо, 5 – зонд (лот), 6 – сыпучий материал, 7 – груз, 8 - пневмопреобразователь, 9 – манометр.

Если уровень не изменяется, зонд поднимается и опускается на одно и то же расстояние. При понижении уровня материала зонд опускается на большее расстояние, чем поднимается, и наоборот. Уровнемер должен работать так, чтобы при изменении уровня в заданных пределах давление сжатого воздуха на выходе прибора изменялось от 20 до 100 кПа. С выхода пневмопреобразователя 8 воздух подается на вторичный прибор. Лотовые уровнемеры позволяют измерять уровень до 20 м.

МОДУЛЬ 3 АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

Тема 3.1. Основные понятия и определения

Регулирование автоматическое (от нем. regulieren — регулировать, от лат. regula — норма, правило) - это поддержание постоянства (стабилизация) некоторой регулируемой величины, характеризующей технический процесс, либо её изменение по заданному закону (программное регулирование) или в соответствии с некоторым измеряемым внешним процессом (следящее регулирование).

Автомат (от греч. autómatos — самодействующий):

Автоматическое устройство – это самостоятельно действующее устройство (или совокупность устройств), выполняющее по заданной программе без непосредственного участия человека процессы получения, преобразования, передачи и использования энергии, материала и информации, которое применяется для повышения производительности и облегчения труда человека, для освобождения его от работы в труднодоступных или опасных для жизни условиях.

Существенно повлияло на развитие автоматики изобретение часов с пружинным приводом (П. Хенлейн в Германии, 16 век) и особенно маятниковых часов (Х. Гюйгенс в Голландии, 1657 год), в которых впервые использовались принципы и отдельные механизмы, получившие впоследствии широкое применение в автоматике.

Важное значение имели работы русских учёных: изобретение П. Л. Шиллингом магнитоэлектрического реле (1830 год) — одного из основных элементов автоматики, разработка Ф. М. Балюкевичем, В. М. Тагайчиковым и др. в 80-х гг. 19 века ряда устройств автоматической сигнализации на железнодорожном транспорте, создание С. М. Апостоловым-Бердичевским совместно с М. Ф. Фрейденбергом первой в мире автоматической телефонной станции (1893 год).

Последовательность всех рабочих и вспомогательных операций, выполняемых автоматизированных устройств, называется рабочим циклом.

Автоматизированные устройства, у которых рабочий цикл прерывается и для его повторения требуется обязательное вмешательство человека, называются полуавтоматами. В общем случае рабочий цикл определяется программой, которая задаётся в конструкции. Например, программа действия наручных часов определяется конструкцией спускового механизма и маятника, получающих в большинстве случаев энергию от заводной пружины.

Автоматизация производства – это процесс в развитии производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.

Частичная автоматизация отдельных производственных операций осуществляется в тех случаях, когда управление процессами вследствие их сложности или скоротечности практически недоступно человеку и когда простые автоматические устройства эффективно заменяют его.

Полная автоматизация — это высшая ступень автоматизации, которая предусматривает передачу всех функций управления и контроля комплексно-автоматизированным производством автоматическим системам. Она проводится тогда, когда автоматизируемое производство рентабельно, устойчиво, его режимы практически неизменны, возможные отклонения заранее могут быть учтены, а также в условиях недоступных или опасных для жизни и здоровья человека.

Автоматизация газового хозяйства – это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.

Автоматизация объектов, использующих газовое топливо, позволяет сократить количество обслуживающего персонала, улучшить работу агрегатов и обеспечить их безопасную эксплуатацию, ведет к экономиитопливно-энергетических ресурсов.

Автоматические устройства обеспечивают:

- контроль и измерение;

- сигнализацию;

- управление;

- регулирование.

С помощью контрольно-измерительных приборов контролируют давление газа, наличие факела, полноту сжигания газа.

Автоматическая сигнализация может быть:

- предупредительная;

- исполнительная;

- аварийная.

Автоматика безопасности отключает подачу газа при недопустимом отклонении давления газа, погасании пламени горелок, нарушении тяги и т.д.

Под автоматическим управлением понимают импульсы, посылаемые датчиками, которые контролируют режим работы.

В настоящее время – основное направление в автоматизации – это создание комплексных систем, включающих автоматику безопасности и регулирования.

Датчик

Датчик – это специальное устройство, которое преобразует контролируемую величину в выходной сигнал, удобный для передачи на расстояние и воздействия на последующие элементы автоматической системы.

Датчик, сенсор (от англ. sensor) — термин систем управления, первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал.

Индуктивный датчик

Принцип действия индуктивных датчиков основан на линейном перемещении измерительного органа вследствие изменения индуктивного сопротивления катушки, что преобразуется в электрическую величину.

Индуктивный датчик состоит из катушки, сердечника, якоря.

Индуктивный датчик — это бесконтактный датчик, предназначенный для контроля положения объектов из металла (к другим материалам он не чувствителен).

Индуктивные датчики широко используются для решения задач АСУ ТП. Выполняются с нормально разомкнутым или нормально замкнутым контактом.

Принцип действия основан на изменении параметров магнитного поля, создаваемого катушкой индуктивности внутри датчика.

Активная зона бесконтактного индуктивного выключателя — это область перед его чувствительной поверхностью, где более всего сконцентрировано магнитное поле чувствительного элемента датчика. Диаметр этой поверхности приблизительно равен диаметру датчика

Рис. 51. Схема конструкции индуктивного датчика

Рис. 52. Индуктивный датчик в прямоугольном корпусе

Классификация датчиков: - сопротивления (реостатные) – изменение входной величины выражается изменением сопротивления обмотки реостата датчика; - емкостные – основаны на преобразовании неэлектрической входной величины (перемещение, усилие) в изменение емкости конденсатора;

Рис. 53. Индуктивный датчик цилиндрического типа

- термоэлектрические (термопары) – прямое преобразование тепловой энергии в электрическую;

- фотоэлектрические – основаны на использовании воздействия изменений величины входного сигнала на интенсивность светового излучения.

Датчики можно назвать преобразователями, т.к. они преобразуют измеряемую величину в другую величину, удобную для усиления и передачи на расстояние.

Рис. 54.Устройство усиления электрических сигналов

Усилители предназначены для увеличения входного сигнала датчика. 1904 г. Ли де Форест на основе созданной им электронной лампы — триода разработал устройство усиления электрических сигналов (усилитель), состоящий из нелинейного элемента (лампы) и статического сопротивления, включенного в анодную цепь.

Реле

Прерывистое воздействие на процесс посредством реле называется релейным.

Рис. 55. Современные релейные устройства
Первое реле было изобретено американцем Дж. Генри в 1831 г. и базировалось изобретение на электромагнитном принципе действия. Впоследствии Дж. Генри использовал его в телеграфном аппарате. Слово «реле» возникло от английского, что означало смену уставших почтовых лошадей на станциях или передачу эстафеты (relay).	Рис. 56. Телеграфное реле

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: