Контрольная работа
Подождите немного. Документ загружается.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «Витебский государственный технологический университет»
кафедра АТПП
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
по предмету: «Технические средства автоматизации»
Выполнил:
студент 5 курса
гр. ЗА-17
шифр 051424
Тюлюкин С.В.
Проверил:
ст. преп. Давыдько А. П.
г. Витебск
2011 г.
1
Задание №1.
Выбрать измерительный комплект для измерения температуры в
технологическом аппарате, состоящий из датчика и вторичного прибора.
Представить принципиальную электрическую схему выбранного
комплекта.
Исходные данные :
Температура: 240°С.
Абсолютная погрешность: 5°С.
Быстродействие 2,5с.
Решение:
Структурная схема измерительного комплекса изображена на рисунке 1.
Рисунок 1. - Структурная схема измерительного комплекса.
Зададим пределы измерения температуры: 0 - 240°С.
Объект измерения – жидкость.
В качестве первичного измерительного преобразователя выбираем
термопару хромель - копель ТХК-0083 с параметрами:
- предел измерения: 0...300°С,
- основная погрешность: 0,20 %,
- принцип измерения: термоэлектрический,
- быстродействие <2.5c.
В качестве вторичного преобразователя выбираем резистивный мост КСМ
2-20 с параметрами:
- предел измерения: 0...300°С,
- класс точности: 0,25,
- быстродействие: 1с.
Принципиальна схема измерительного комплекта изображена на рисунке 2.
2
Рисунок 2. - Принципиальна схема измерительного комплекта.
Определим быстродействие измерительного комплекта:
t
компл
= t
пп
+t
вп
= 2,5+1= 3,5с.
Определим возможный диапазон измерения температуры:
D
изм
= (0 - 300°С)∩ (0 - 300°С) = (0 - 300°С)> (0 - 240°С)
Найдем точность измерительного комплекта: ∆
компл
= ∆
пп
+ ∆
вп
,
∆
пп =
С
С
6,0
%100
%2,0300
∆
вп =
С
С
75,0
%100
%25,0300
∆
компл
= 0,6°С + 0,75°С = 1,35°С.
Таким образом характеристики выбранных преобразователей
удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к измерительному комплекту.
3
Задание №2.
Построить статическую характеристику P
вых
=f(x) преобразователя сопло-
заслонка. Схема преобразователя «сопло-заслонка» изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. – Схема преобразователя «сопло-заслонка»
Исходные данные :
Давление питания Р
пит
– 250КПа,
Диаметр дросселя d1 - 2,5мм,
Диаметр сопла d2 - 3,0мм,
Начальное расстояние заслонки от сопла х - 0,16мм.
Решение:
Выходное давление рассчитывается по следующей формуле:
2
1
2
2
1
S
S
P
P
пит
вых
,
где S1, S2 – площади сечений постоянного и переменного дросселей
соответственно, определяемые как
xdS
d
S
22
2
1
1
,
4
.
Тогда
2
3
224
34
22
2
4
1
4
1
7,31
10250
3165,2
102505,2
16 xxxdd
Pd
P
пит
вых
.
Для построения характеристики рассчитаем значения функции в точках:
P
вых
, кПа 250 228,39 223,23 217,8 212 206,1 200 193,8 187,5 181,3
х, мм 0 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,32
4
Р
пит
d1
d2
Рвых
Х
P
вых
, кПа 175,1 169 163 157 151 145,66 140,2 135 130 125
х, мм 0,34 0,36 0,38 0,4 0,42 0,44 0,46 0,48 0,50 0,52
P
вых
, кПа 120 115,7 111,4 107,2 103,2 99,4 95,7 92,2 88,9 85,67
х, мм 0,54 0,56 0,58 0,6 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72
P
вых
, кПа 74,23 62,54 53,2 39,5 30,3 23,9 19,2
х, мм 0,8 0,9 1 1,2 1,4 1,6 1,8
Рисунок 4. - Статическая характеристика P
вых
=f(x) преобразователя «сопло-
заслонка».
Задание №3.
Построить статическую характеристику мембранного исполнительного
механизма ∆l=f(P).
5
Исходные данные :
Диаметр мембраны D – 300мм,
Диаметр жесткого центра d – 250мм,
Рабочий ход привода Δl – 60мм,
Жесткость пружины С – 0,06 кН/мм,
Начальное сжатие пружины – Δlн – 4мм.
Решение:
Среднее значение эффективной площади мембраны:
)(
43
1
22
dDdDS
эф
,
где D – диаметр мембраны, мм;
d – диаметр жесткого центра мембраны, мм.
222
59560)250250300300(
12
ммS
эф
Давление для преодоления начального сжатия пружины:
эф
S
lнС
Pн
,
2
004,0
59560
460
мм
Н
Pн
.
Зависимость перемещения Δl от давления определяется:
С
SPнP
l
эф
)(
,
.47,992
60
59560)004,0(
ммР
P
l
Статическая характеристика мембранного исполнительного механизма
∆l=f(P) имеет линейную зависимость.
Для построения характеристики рассчитаем значения функции в двух точках:
∆l, мм 4 60
P, Н/мм 0 0,064
Статическая характеристика мембранного исполнительного механизма
∆l=f(P) показана на рисунке 5.
6
Рисунок 5. - Статическая характеристика мембранного исполнительного
механизма.
Литература.
1. Ефимчик М.К. Технические средства электрических систем. Вводный
курс. – Мн. Тесей, 2000.
2. Клюев А.С. Наладка средств автоматизации и автоматических систем
регулирования. - М: Энергоатомиздат. 1989.
3. Клюев А.С. Проектирование систем автоматизации и автоматических
систем регулирования. - М: Энергоатомиздат, 1990.
4. Петров И.К. Курсовое и дипломное проектирование по автоматизации
производственных процессов. - М: Высшая школа, 1986.
5. Прусенко B.C. Пневматические системы автоматического регулирования
технологических процессов. - М: Машиностроение. 1989.
7