Теоретические основы технического обслуживания и ремонта электронного оборудования электронной части станков с ЧПУ. Курсовой. В области промышленной автоматизации в настоящее время для реализации приложений управления используются различные аппаратные и программные архитектуры и подходы
 Скачать 274.55 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ В области промышленной автоматизации в настоящее время для реализации приложений управления используются различные аппаратные и программные архитектуры и подходы. Даже если рынок предлагает для каждой категории широкий выбор готовых типов электрооборудования и компонентов, многие сферы нуждаются в разработке специальных решений управления, адаптированные к их конкретным потребностям и внедряющие собственные ноу-хау. Преобразователи разности давлений предназначаются для функционирования в автоматизированных системах котельной автоматик для контролирования, регулировки и непосредственного управления различными процессами, обеспечивая при этом постоянное преобразование величины замеренного параметра, а именно – давления, как-то абсолютного избыточного разрежения, разности давлений в агрессивных и нейтральных контролируемых средах в унифицированную форму в виде сигнала на выходе при дистанционной передаче. Такие преобразователи могут с успехом применяться для преобразования величины значений уровня какой-либо жидкости и её расхода или газов, в унифицированный выходной стандартный токовый сигнал. А вот преобразователи разности давления, при совместной их эксплуатации с блоком извлечения корня, отлично пригодны для выявления линейной зависимости между измеряемым расходом среды и сигналом на выходе устройства. Настоящая методика выполнения измерений предназначена для использования при организации и проведении измерений с приписанной погрешностью расхода и количества пара, отпускаемого в паровые системы теплоснабжения от источника тепла. Измерительная информация по расходу и количеству пара используется при ведении технологического режима и анализа работы паровой системы теплоснабжения, учете расхода и массы пара, отпускаемого в системы теплоснабжения. Целью курсового проекта является расчет значения преобразователя разности давления по заданному диаметру сужающего устройства для измерения расхода пара. Задачи, поставленные курсовым проектом: -изучить основные определения и понятия расчета значений преобразователя для измерения расхода пара; -исследовать понятия о температуре и температурных шкалах; -рассмотреть измерение давления, разрежения и разности давлений; -освоить Измерение уровней жидкостей и сыпучих материалов; -рассчитать значения преобразователя разности давления по заданному диаметру сужающего устройства для измерения расхода пара. 1 ПАРАМЕТРЫ СУЖАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ВОДЫ Суживающие устройства нужны для того, чтобы создавать на пути всего потока локальное сопротивление. В виду этого статический напор превратится в кинетическую силу потока. Суживающие устройства, которые решают эту проблему, принято называть расходомерными трубами. Отличить их можно при помощи диффузора. Это конусообразная труба, которая находится после самого узкого сектора самого устройства. Диффузор устраняет потери в малоактивных зонах, и поток в нем будет по-прежнему расширяться. Суживающие установки рассчитываются на шах и пограничный перепад 2-го дифманометра. Любые суживающие узлы устанавливаются только на прямом участке трубопровода. Сама конструкция сужающего устройства обязательно должна быть изготовлена из материалов, устойчивых к коррозиям. Суживающее устройство фиксируют или между кромками, в которых просверлены отверстия, или в составной обойме. 2.1. Классификация методов и средств измерения Измерение осуществляется с помощью специальных технических средств — носителей размеров единиц или шкал, называемых средствами измерений. Измерение – совокупность действия для нахождения значений физических величин опытным путем с помощью использования органов чувств человека и специальных технических средств. Понятие измерения имеет несколько характерных признаков: Измерение – это всегда эксперимент. Измерением нельзя назвать какие-либо расчетные действия по ранее известным исходным данным. Измерять можно только физические величины (свойства материальных объектов, явлений или процессов) Следовательно, под это определение не попадают другие способы оценивания, не использующие технические средства (в частности, органолептические и экспертные способы оценивания) Измерение — это определение значения величины. Следовательно, измерение — это сопоставление величины с ее единицей или шкалой. Измерения подразделяются по признакам: По характеристике точности на равноточные и неравноточные. Равноточные - ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях; Неравноточные - ряд измерений какой-либо величины, выполненных несколькими различными по точности СИ и (или) в нескольких разных условиях По числу измерений в ряду измерений на однократные и многократные: Однократные – когда измерение выполнено один раз, но одного раза зачастую не хватает, поэтому, как правило, проводятся два или три измерения одной и той же величины и тогда это измерение становится многократным. Многократные измерения – измерения одной и той же величины, результат которого получен из нескольких друг за другом измерений По метрологическому назначению – технические и метрологические: Технические – измерения с помощью рабочих СИ. Технические измерения применяются в науке и технике с целью контроля и управления научными экспериментами, контроля параметров изделий и др. Метрологические – измерения с помощью эталонов и образцовых средств измерения с целью воспроизведения единиц физических величин для передачи их размера рабочим средствам измерения. По отношению к изменению измеряемой величины на статические и динамические: Статическое измерение - измерение величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения. Динамическое измерение - измерение, при котором средства измерений используют в динамическом режиме. По общим приёмам получения результатов измерения – прямые и косвенные: Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений. Косвенное измерение - измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной. По выражению результата измерения- абсолютные и относительные: Абсолютное измерение - измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Относительное измерение - измерение отношения одноименных величин или функций этого отношения. Метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. В зависимости от способа определения значений искомых величин различают два основных метода измерений метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой. Метод непосредственной оценки - метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений (термометр, вольтметр) Метод сравнения с мерой- метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Существует несколько методов измерений: замещения, дифференциальный, нулевой и совпадений. Метод измерений замещением. Метод замещения - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины. Дифференциальный метод измерений - метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, при котором измеряется разность между этими двумя величинами. Нулевой метод - метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на средство сравнения доводят до нуля. Метод дополнения - метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению. Средства измерений – это специальные технические приборы, используемые для проведения измерений и имеющие метрологические характеристики – характеристики свойств средств измерений, которые оказывают влияние на результат измерения и его погрешности. Средства измерений включают в себя меры, устройства сравнения, измерительные преобразователи, измерительные приборы и измерительные системы. Мерой в метрологии называют средство измерения в виде какого-либо тела, вещества или устройства, предназначенное для воспроизведения единицы физической величины, хранения единицы и передачи ее размера от одного измерительного прибора к другому. Меры подразделяются на однозначные и многозначные. Однозначная мера – мера, хранящая один размер величины, например, плоскопараллельная концевая мера длины или конденсатор постоянной емкости. Многозначная мера – мера, хранящая несколько размеров величины, например, штриховая мера длины и конденсатор переменной емкости. Устройство сравнения или компаратор — это средство измерений, дающее возможность сравнивать друг с другом меры однородных величин или же показания измерительных приборов. Измерительный преобразователь — это техническое устройство, построенное на определенном физическом принципе и выполняющее одно частное измерительное преобразование. Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне ее измерения и выработки сигнала измерительной информации, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные системы – это совокупность функционально объединенных средств измерений, средств вычислительной техники и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации о физических величинах, свойственных данному объекту, в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления. Расчет расходомеров переменного перепада давления сводится к определению диаметра отверстия и других размеров сопла или диафрагмы, коэффициента расхода, динамического диапазона измерения, определяемого числами Рейнольдса, перепада давления и потерь давления на сужающем устройстве, поправочного множителя на расширение, а также погрешности измерения расхода газа. Для расчета должны быть заданы максимальный (предельный), средний и минимальный расходы, диапазоны изменения давления и температуры газа, внутренний диаметр и материал измерительного трубопровода, состав газа или его плотность при нормальных условиях. Допустимые потери давления или предельный перепад давления, соответствующий максимальному расходу, а также среднее барометрическое давление в месте установки дифманометра-расходомера. Устройство (диафрагма, сопло, напорная трубка), непосредственно воспринимающее измеряемый расход и преобразующее его в другую величину, удобную для измерения (например, в перепад давления), называют преобразователем расхода. Принцип действия расходомеров этой группы основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, устанавливаемым в трубопроводе, от расхода вещества. При измерении расхода методом переменного перепада давления в трубопроводе, по которому протекает среда, устанавливают сужающее устройство (СУ), создающее местное сужение потока. Из-за перехода части потенциальной энергии потока в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается. В результате статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед СУ. Разность этих давлений тем больше, чем больше расход протекающей среды, и, следовательно, она может служить мерой расхода. В комплект расходомера переменного перепада давления входят сужающее устройство, дифференциальный манометр и вторичный прибор. В современных схемах в качестве комплекта расходомера переменного перепада давлений используется диафрагма, интеллектуальный датчик разности давлений, вторичный прибор или контроллер. Диафрагма представляет собой тонкий металлический диск с отверстием, концентричным оси трубопровода. Отверстие имеет со стороны входа потока острую цилиндрическую кромку, а затем расточку на конус под углом 30—45°. Отбор статических давлений до и после диафрагмы производится через кольцевые камеры или с помощью отдельных отверстий, объединенных в коллекторы. При установке сужающей конструкции на участок трубопровода, соблюдают определённые параметры. Это длина до и после установки узла. Чаще всего это соотношение длины прямого участка /к диаметру DZQ отверстия самого трубопровода. Сужающее устройство в трубопроводе создаёт локальное сужение потока жидкости, в результате чего падает статическое давление в этом секторе. Перепад давлений зависит от того, с какой скоростью движется жидкость и непосредственно от расхода этой жидкости в трубопроводе. Суживающее устройство фиксируют или между кромками, в которых просверлены отверстия, или в составной обойме. Любые суживающие узлы устанавливаются только на прямом участке трубопровода. Сама конструкция сужающего устройства обязательно должна быть изготовлена из материалов, устойчивых к коррозиям. 1.2 Понятие о температуре и температурных шкалах Международная практическая Температурная шкала— шкала температурных точек, установлена в 1968 году Международным комитетом мер и весов на основе 11 первичных воспроизводимых температурных точек (тройная точка воды, точки кипения неона, затвердевания серебра, золота), каждой из которых присвоено определенное значение температуры. В МПТШ-68 различают международную практическую температуру Кельвина и температуру Цельсия, причем t68=Т68-273, 1°С=1К. Промежуточные точки МПТШ-68 воспроизводятся по интерполяционным формулам, устанавливающим связь между температурой и термометрическим свойствами приборов, эталонированных по этим точкам. В 1927 году седьмая Генеральная конференция по мерам и весам приняла, а в 1948 году девятая Генеральная конференция утвердила Международную практическую температурную шкалу. Основанную на шести постоянных и воспроизводимых температурах фазовых равновесий – реперных точках, числовые значения которых определены с помощью газовых термометров с учетом поправок на отклонение свойств реальных газов от идеальных. Однако числовые значения постоянных точек, полученные в метрологических лабораториях разных стран мира отличались. Поэтому на конференциях было принято и согласовано наиболее вероятное значение каждой из температур. Для градуировок многочисленных практических термометров не обязательно наличие самого газового термометра, имеющего сложное устройство, достаточно, что с его помощью получена таблица термодинамических температур для хорошо и легко воспроизводимых явлений, в качестве которых выбраны явления фазовых переходов. В последующие годы числовые значения реперных точек уточнялись в целях максимально возможного согласования с термодинамической шкалой. В 1968 году Международным комитетом мер и весов принят последний, ныне действующий вариант Международной практической температурной шкалы (МПТШ-68). Таблица 1.1. Числовые значения основных постоянных точек МТШ
Для изменения аддивных величин (например, длины, массы) можно опираться на воспроизведение размеров их единиц. Так как температура не подчиняется закону аддивности, то воспроизведение одной эталонной точки (тройной точки воды) не позволит точно определить другие температурные точки. Поэтому необходимо точное воспроизведение нескольких температурных точек (они называются реперными), которым присвоено определенное значение температур, совокупность их образует температурную шкалу. Между реперными точками шкала воспроизводится с помощью эталонных средств, в которых температура определяется через какую-либо аддивную величину, связанную с температурной функциональной зависимостью заданного вида. Коэффициенты этой зависимости находятся по температурам реперных точек. |