Навигация
Датчики гидравлических механизмов
16794
знака
0
таблиц
2
изображения
1. Статические характеристики датчиков. Представление
статических характеристик и их виды
Если известны те или иные показатели элемента, то можно оценить свойство этого элемента. В автоматике и телемеханике свойства элементов оцениваются разными показателями, связанными входными и выходными величинами.[1, 21-25]
Функциональная зависимость выходной величины Y от входной V, выраженная математически или графически, называется статической характеристикой элемента Y=f(X).
Элементы, имеющие не зависящие от времени параметры и линейные статические характеристики, называются линейными, а имеющие нелинейные характеристики - нелинейными элементами.
По статической характеристике можно определить вид элемента (датчик, реле). Так, например, если статическая характеристика элемента непрерывна, т. е. величина Y находится в определенной непрерывной зависимости от величины X (рис. 1), то такой элемент называют источником первичной информации или датчиком.
Рисунок 1 Рисунок 2
Если статическая характеристика элемента изменяется скачком, т. е. практически осуществляется включение или отключение при
достижении входной величиной X определенных, заранее установленных значений, то такой элемент называется реле (рис. 2).
В зависимости от природы контролируемой входной величины X реле называются электрическими, тепловыми, оптическими. По наименованию входной величины X реле имеет уточняющий термин: реле уровня, реле скорости, реле тока, реле напряжения и т. д.
Как датчики, так и реле являются основными элементами автоматики. Они являются основными и обязательными элементами воспринимающих блоков (устройств). Их используют также и в промежуточных, и в исполнительных блоках автоматических систем. Элементы для конкретных автоматических систем выбирают по ряду показателей, их характеризующих, - коэффициенту передачи, порогу чувствительности, погрешности.
Коэффициент передачи элемента представляет собой отношение выходной величины элемента У к входной величине X, т. е. К = Y/X.
У элементов с линейной статической характеристикой коэффициент передачи - величина постоянная, а у элементов с нелинейной - переменная, зависящая от X. Если входная и выходная величины элемента имеют одинаковую физическую природу, т. е. одинаковые размерности, то коэффициент передачи размерности не имеет и его называют коэффициентом усиления. При разных размерностях входной и выходной величин коэффициент передачи элемента имеет размерность. Применительно к датчику коэффициент передачи называют также чувствительностью. Чем больше К, тем больше выходной сигнал элемента при том же изменении входной величины и тем меньше нужно будет усиливать выходной сигнал до требуемого значения.
Порог чувствительности - это наименьшее (по абсолютному значению) значение входного сигнала, способное вызвать изменение выходного сигнала. Интервал между значением входного сигнала, не оказывающего воздействия на значение выходного сигнала, и значением входного сигнала, оказывающего воздействие на значение выходного сигнала, называется зоной нечувствительности - ΔХн. Чем больше ΔХн тем хуже элемент. Например, у электродвигателя порог чувствительности равен напряжению трогания двигателя.
Погрешность элемента появляется из-за неточной тарировки или градуировки (вследствие разброса параметров) элементов в процессе их изготовления (в пределах установленных допусков). В результате погрешности происходит отклонение характеристики элемента от заданной «идеальной» статической характеристики. Погрешность элемента может также возникнуть в результате изменения его внутренних свойств (старение, износ) или внешних факторов (воздействие температуры, влажности, питающего напряжения).
Различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности.
Под абсолютной погрешностью элемента понимают разность между полученным Уп и действительным У значениями выходной величины, т. е. Δ = УП -Y.
Действительное номинальное значение выходной величины - это идеальное значение выходной величины при отсутствии погрешности.
По мере уменьшения номинального значения выходной величины при неизменном значении абсолютной погрешности относительная погрешность увеличивается.
Погрешность, которая возникает при нормальных условиях эксплуатации, называется основной погрешностью. Условия эксплуатации элемента не всегда совпадают с нормальными, поэтому к основной погрешности элемента добавляется погрешность, называемая дополнительной.
2. Гидравлические исполнительные механизмы, особенности их
конструкций и области применения
Исполнительным механизмом называется[3, с.110 - 116] элемент АСР, преобразующий выходной сигнал регулятора в перемещение регулирующего органа.
По виду используемой энергии исполнительные механизмы делятся на пневматические, гидравлические и электрические. В химической промышленности наибольшее применение получили пневматические и электрические исполнительные механизмы.
Гидравлические исполнительные механизмы предназначены для преобразования изменения давления жидкости в перемещение регулирующего органа (РО). Гидравлические ИМ по принципу действия и конструктивному оформлению не имеют существенных различий. Однако отдельные узлы имеют некоторые конструктивные особенности.
В промышленности используют поршневые и мембранные ИМ поступательного действия. В ИМ вращательного действия кривошипно-ползунного типа угол поворота вала составляет 300°. Перемещение поршня в цилиндре преобразуется с помощью шатуна и кривошипа в угол поворота выходного вала. В ИМ вращательного действия лопастного типа, в цилиндре расположена прямоугольная лопасть, жёстко закреплённая на валу, к которому примыкает перегородка. Внутри перегородки находится уплотнительная планка, поджимаемая к валу пружиной.
Назначение РО – изменить количество вещества или энергии подаваемых на вход объекта регулирования при изменении регулирующего параметра. Они могут быть электрическими и неэлектрическими. К электрическим относятся реостаты и вариаторы. Наибольшее распространение в лёгкой промышленности получили неэлектрические регулирующие органы: регулирующие задвижки или заслонки и регулирующие клапаны. Корпус диафрагмонтового клапана футерован. Для футеровки применяют эбонит, винипласт, фторопласт. Регулирующим органом является диафрагма, выполненная из резины, полиэтилена или фторопласта. На диафрагму воздействует плунжер, изменяющий прогиб диафрагмы при перемещении штока.
При выборе РО необходимо учитывать свойства и характеристики среды (состояние, агрессивность, способность к кристализации и др.), параметры регулируемой среды (температура, давление, влажность и т.п.), минимальные и максимальные расходы среды через РО, влияние рабочей среды на работу РО (взрывоопасность, вибрация) Регулирующий орган должен быть сопряжён с исполнительным механизмом.
Похожие работы
... меньше изнашивают седла клапана, но больше изнашиваются сами. Клапан выбора режима (Manual Valve) Клапан выбора режима (рис.6-17), является одним из основных управляющих элементов в гидравлической системе АКПП. Этот клапан имеет механическую связь с рычагом селектора режимов, установленного в салоне автомобиля. Перемещение селектора через механическую связь передается клапану выбора режима, ...
... масла, л 10 103 45 3. Рабоий уровень масла в гидробаках, л 36 36 20 4. Производительность нагнетающих насосов, л/мин 110 55 55 1.2 Анализ работы гидросистемы самолета Ту-154 Гидравлическая система самолета Ту-154 является функциональной системой, надежность которой существенно влияет на безопасность полетов, поскольку за счет работы гидрооборудования осуществляются такие жизненно ...
... запирается. Прикладывая и снимая такое критическое напряжение, электронную лампу можно использовать в качестве переключающего устройства. Исполнительные механизмы Терминология Исполнительное устройство системы регулирования – это устройство, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командой информацией. Эти устройства состоят из двух основных блоков (исполнительного механизма и ...
... собственного века. С повышением давления возникает необходимость в более значительной затяжке сальника. Нужная герметичность сальника достигается увеличением давления смазки от лубрикатора. 8. Устанавливают мембранный исполнительный механизм на регулирующий орган и закрепляют его специальной гайкой 11 (рис.3). 9. Навинчивают гайку на шток, после чего второй гайкой ее стопорят. Надевают рычаг от ...
0 комментариев