Файл: Шпоры автоматика-1.docx

31. Жидкостные манометры, принцип действия, преимущества, недостатки.

Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления или разности давлений давлением столба жидкости. Они имеют простое устройство и высокую точность измерения, широко применяются как лабораторные и поверочные приборы. Жидкостные манометры подразделяются на: U-образные, колокольные и кольцевые.

U-образные. Принцип действия основан на законе сообщающихся сосудов. Они бывают двухтрубные (1) и чашечные однотрубные(2).

1) 2)

1) представляют собой стеклянную трубку 1, укрепленную на плате 3 со шкалой и залитую запорной жидкостью 2. Разность уровней в коленах пропорциональна измеряемому перепаду давления. «-»1.ряд погрешностей: вследствие неточности отсчета положения мениска, изменения Т окруж. среды, явлений капиллярности (устраняется введением поправок). 2. необходимость двух отсчетов, что приводит к увеличению погрешности.

2) предст. собой модификацию двухтрубных, но одно колено заменено на широкий сосуд (чашечку). Под действием избыточного давления уровень жидкости в сосуде снижается, а в трубке повышается.

Поплавковые U-образные дифманометры по принципу действия подобны чашечным, но для измерения давления в них используют перемещение поплавка, помещенного в чашку, при изменении уровня жидкости. По средством передаточного устройства перемещение поплавка преобразуется в перемещение показывающей стрелки. «+» широкий предел измерения.

Колокольные манометры. Используются для измерения перепадов давления и разряжений.

В этом приборе колокол 1, подвешенный на пос-

тоянно растянутой пружине 2, частично погружен в разделительную жидкость 3, налитую в сосуд 4.При Р1=Р2 колокол прибора будет находиться в равновесии. При возникновении разности давлений равновесии нарушит-ся и появиться подъемная сила, кот. будет перемещать колокол. При перемещении колокола пружина сжимается.

Кольцевые манометры. Применяются для измерения разности давления, а также небольших давлений и разряжений. Действие основано на принципе «кольцевых весов».

32.Многоконтурные аср

Многоконтурные АСР обычно используют в тех случаях когда одноконтурный АСР даже с п-регулятором не позволяют получить требуемого кач-ва регулирования (чаще всего это объекты обладающие большим временем запаздывания). Широкое распространение в пищевой промышленности получили каскадные АСР, кот. также относятся к многоконтурным АСР. Каскадные обычно используют в тех случаях, когда наряду с основным технологическим параметром У , можно найти вспомогательный Уштрих, кот. также зависит от основного возмущаещего воздействия, но имеет меньшее время запаздывания.

Тем больше эффективность работы таких систем, чем выше разность между t₃ и t₃^, .

33. Функциональная структура и классификация измерительных устройств.

По поводу измеряемой величины :

1. Амперметры

2. Вольтметры

3. Термометры и др.

По виду показаний :

1. Показывающие

2. Сигнализирующие

3. Регистрирующие

4. Интегрирующие (интегратор)

По принципу действия :

1. Электрические

2. Магнитоэлектрические

3. Термоэлектрические

По месту нах-ия :

1. Местные

2. Дистанционные

По условию работы :

1. Стационарные

2. Переносные

По назначению :

1. Образцовые

2. Рабочие (лабораторные и технические)

1 Хар-ки влияющие на результат измерения:

1. F.преобразования(статическая хар-ка)

2. Цена деления

3. Чувствительность

2 Хар-ки погрешности :

1. Случайная

2. Систематическая

3. Основная

4. Аддитивная

5. Гистерезиса

6. Нелинейности

7. Абсолютная

8. Относительная

9. Приведенная

3 Хар-ки чувствительности

1. Дополнительная погрешность

2. f. Влияния

4 Динамич. хар-ки :

1. ур-ние динамики

2. передат. Функция

5 Хар-ки взаимодействия с подкл. устройствами :

1. входные

2. выходные

3. импеданция (сопротивление)

Статич. хар-ка – это зависимость выходной величины от входной величины, в равнов. сост. стараются получ. ее линейно.

Погрешность g=1/2 цены деления.

Чувствительность- степень влияния входной величины на выходную.

Адитивная погрешность остается постоянной, мультипликативная погрешность увеличив. с увелич. значений измеряемой величины.

Различ. реальный и номинальный f-преобразования.

Номинальные f-преобразования соответ. данному типу прибора и указаны в паспорте. Реальные f- преобразовыния имеет конкретный прибор.

Погрешность гистерезиса обусловлена наличием в средствах измерений элементов, обладающих электрич. или магнитным гистерезисом.Выражается в несовпадении прямого и обратного ходов. Оценкой этой погрешности явл вариация:

Погрешность нелинейности обусловлена нелинейностью статистической хар-ки. Выходная величина зависит не только от выходной, но и от скорости ее изменения. Описание инерционных свойств приборов использ. динамические хар-ки.

Динамическая хар-ка представляет собой динамическое звено первого порядка

Динамические хар-ки оценивают при подаче на вход. устройства ступенч. вход. сигнала.

Нормирование осущ. на стадии приемочных испытаний. Далее через временной промежуток они должны подтверждаться. Отклонение хотя бы одной из хар-ик не допускается. Сущ. общий подход при нормировании метрологических хар-ик.

Для f-приборов задается виде уравнений или таблиц, все ост. метрологич. хар-ки устанавливаются в пределах нормы: класс точности, может выражаться относительной и приведенной погрешностей.

Если погрешность носит аддитивный хар-ер, то она нормир. абсолютной или приведенной погрешностью. Если носит мультипликативный хар-ер, то нормируется относительная погрешность.

34. Статистика и динамика аср. Способы получения уравнений динамики, линейные системы. Линеаризация характеристик реальных элементов.

АСР и ее элементы могут находиться как в равновесном, так и в неравновесном состоянии. Равновесное состояние характеризуется постоянством во времени вход. и выход. Величин. Однако в пр. работы равновесное состояние нарушается. Выход. и вход. величины начинают изменяться во времени. Такое состояние называется неравновесным.

Зависимость между вход. и выход. величинами в равновесном состоянии наз. статической хар-кой и описывается уравнением 1: y=f(x)

Зависимость между вход. и выход. величинами в неравновесном состоянии наз. динамической хар-кой и описыв. уравнением 2: y=f(x,t)

В большинстве случаев статич. хар-ка носит нелинейный хар-ер. Поэтому на практике использ. обычно линейный участок осуществляющий ее линеелизацию.

Для этого непрерывную дифференц. f разлагают в ряд Тейлора.В окресности рабочей точки А т.е.

Отбрасывая бесконечно малые величины начиная со второго порядка и приводя к соотв. значению, получаем

y=2x³ y^,=6x² k=y^,/_x=2=24

Линейное ур-ние статики АСР в общ. виде у=кх где к- коэффициент усиления или передачи.

Ур-ние динамики линейной АСР представляет собой неоднор. диффер. ур-ние с постоян. коэф.В общем виде записыв. след. образом:

(t)=

y(t)- изменение во времени выходной величины

х(t)- изменение во времени входной величины

Решить последнее ур-ние , значит найти изменения во времени у(t) при известном вход. воздействии.

Следует отметить что в автоматике не польз. абсолютными знач. величин , а их отклонениями относительно базисных. При этом под базисным понимают знач. вход. и выход. величин на момент выхождения системы в равновесное состояние:

Вопрос №35 - Классификация АСР

Автоматические системы регулирования классифицируются:

1. по принципу регулирования:

- системы, работающие по отклонению (y от y_з)

- системы, работающие по возмущению

- комбинированные системы

2. по числу регулируемых параметров:

- многомерные

- одномерные

3. по числу контуров:

- одноконтурные

- многоконтурные

4. по назначению или характеру задающего воздействия:

- система автоматической стабилизации

y_з=const

- программные системы

y_з=f (t)

Такие системы оснащены уст-вами, формирующими y_з во времени

- следящие системы

y_з=f (y₁)

Здесь y_з заранее неизвестна., но известна функциональная зависимость, связывающая его с некоторым технологическим параметром.