Шпаргалка по "Метрологии"

При уст-ке должны соблюдаться прямые участки до и после преобразователей. При использовании тахометрич Р необход доп-ное установление механ фильтров. Недопустимы гидроудары. Если диаметр Р не совпад с диаметром Тр, то устан диффузоры и конфузоры.

Термометры (ТМ) д/б уст-ны как можно ниже к границе балансовой принадлежности. Они м/б уст-ны перпендикулярно, под наклоном или в колено. Вся поверхность ТМ и защитной гильзы должна омываться измеряемой средой. ТМ должен уст-ся коробкой для подключения вверх, чтобы туда не заливалась вода. Нельзя устанавливать под сочленителями Тр.

Чтобы не оказывать влияние на преобразователь расхода ТМ уст-ют после Р.

Монтаж  тепловычислителя должен производ в соотв с требованиями монтажу электр. цепей и устан-ся в доступном для оператора месте.

Испытание теплосчетчиков (ТС). ТС как и все средства измерений подверг. испытанию с целью опред-ния и подтверждения метролог хар-ик. Промышленной эксплуатации ТС разрешают только в том сл, если они внесены в госуд реестр средств измерения(СИ).

Госуд-приемочные испытания првод-ся при постановке СИ на производстве. На испытание представляют опытные образцы, в кол-ве не менее 3. Если рез-ты «+», то СИ вносятся в реестр и устан-ют межповерочный интервал (МПИ). Этот интервал колеблется от 1 до 4 лет. В ходе МПИ провод проверка след хар-ик:

1.Проверка метролог хар-ик. Осущ в несколько этапов: опр-ие диапазона измерений и погрешности до испытаний. 2.Электробезопасности. Провер отсутствие доступа к токоведущим цепям с напряжением опасныи для жизни. 3.Прочности электр.изоляции корпуса и проводов. 4.Обеспечение электробез-ти при воздействии на прибор ударов или жидкостей. 5. Испытания на электромагн совместимость. В ходе этих испытаний провер: устойчивость к электростатич разрядам; опр-ся устойчивость к радиочастотному электроиагн полю; уст-ть к микросекундным импульсам большой энергии (опр-ие влияния помех на цепи питания и связи). 6.Степени защиты, обеспечиваемая оболочками. 7.Уст-ть к воздействию повыш и пониженных температур. 8.Уст-ти к воздействию вибрации, ударов и тряски. 8.Уст-ти к воздейств огня (испытание пров совместно с МЧС)

После проведения испытаний и принятия полож решения ТС запуск в массовое производство. После этого периодически провод-ся контрольные испытания

 

 

25. Передача данных на расстояние.

Теплосчетчик(ТС) выполняет измерение большого кол-ва переменных в реальном масштабе времени. Кроме того, в памяти ТС хран-ся статистическая инф-ция: часовые и суточные архивы, сведения о системе теплоснабжения; служебная инф-ция: калибровочные коды и т.д. Просмотр этой инф-ции на индикаторе не удобен, поэтому большие объемы инф-ции могут передаваться из ТС на спец устройства ввода-вывода, компьютеры и т.д. Обмен инф-ции между отдельными устройствами осущ с пом. сигналов – материальных носителей инф-ции.

Процесс изменения характеристик  носителя инф-ции наз модуляция. Модуляция быв. амплитудной, частотной, фазовой и кодовой. В цифровых устр-вах распр получила кодовая, при этом по линиям связи перед-ся только 2 состояния: логическая «1» и логический «0». Наиб простой сп-б передачи инф-ции биполярное кодирование. 

  Логический ноль перед-ся нулем, а 1 чередующимися значениями +U или –U. «+» этого кода – простота, а «-» – потеря синхронизации при передаче больш кол-ва нулей.

Сущ несколько м-дов передачи данных:

1. Симплексный (инф перед только в одном напр)

2. Полудуплексный (передача в 2-х  напр-ях, но в кажд  момент вр допускается передача только в 1-м)

3. Дуплексный (передача мож производиться одновременно в 2-х напр-ях)

4. Синхронный(м.б. 1,2,3. Обмен осущ. под управлением синхронизирующего устр-ва. «+» – выс скорость, «-» – возм-ть потери инф-ции, если быстродействие приемника и передатчика различны.

5. Асинхронный (передача начин только  после того, как передатчик получ от приемника подтверждение о готовности)

Обмен инф м/ду устр-ми осущ с пом интерфейса(И) – набор технич средств и правил, регламентирующих и обеспечивающих взаим-вие неск объектов и процессов. Быв послед-ые и парал-ые.

В парал И кажд информац или вспомогат сигнал перед-ся по отд физической линии. «+»: выс скорость, «-»: большое кол-во проводов. Прим на небольших расстояниях. Послед-ый, здесь вся инф-ция перед-ся по одной линии, а биты и вспомогат инф-ция отделены др от др интервалами времени. «+»: малый расход кабельной продукции, «-»: малая скорость. Прим на значит расстоянии.

В наст вр в теплосч исп неск видов послед И. Напр RS 232: TD – передача данных, RD – прием данных, GRD – земляной общий провод. Передача м/б как синхронной, так и асинхрон.

Объединение ТС в сеть м/б :

1)радиальным(«+»: выс скор обмена м/ду главн устр-вом(ГУ) и отд устр-вом; «-»: ГУ отвлекается для орг-ции обмена инф-ции м/ду второстеп. устр-ми, треб больш кол-во кабелей )

2)магистральным. Все устр-ва подключ к общей шине. «+»:возм-ть инициирования обмена любым устр-вом.   

3)кольцевым                                                                                           

 

26. Структурная схема АСР, расширенный объект. Система теплопотребления как объект управления. Замкнутые, разомкнутые и комбинированные системы: достоинства и недостатки.

 Автоматизированные системы регулирования – это комплекс технических средств, предназначенных для сбора и обработки информации, также выработки и реализации управляющих воздействий. Любая АСР состоит из: расширенного объекта и регулятора. В расширенный объект помимо собственного объекта расширения входит: исполнительный механизм и средства измерения. Регулятор постоянно сравнивает регулируемый параметр с заданными значениями.

В зависимости от источника информации АСР делят на действующие по отклонению (замкнутые системы), возмущению (разомкнутые  системы) и комбинированные.

Замкнут. сист. В такой системе на вход объекта подается воздействие пропорциональное выходному сигналу, т.е. имеет место обратная связь. Она бывает положительная (улучшает динамические характеристики, может привести к неустойчивости системы) и отрицательная (повышает устойчивость систем регулирования).

Преим.: управляющее воздействие  формируется независимо от количества и точек приложения возмущению.

Недост.: в том, что управляющее воздействие начинает вырабатываться после того, как возмущение проникло в объект и вызвало изменение выходной величины, поэтому применение таких систем ограничено на инерционных объектах.

Разомкнутые сист. – это такие у кот. для формирования управляющего воздействия используют информацию по возмущению.

Преим.: в том, что компенсация  возмущения начинается до того, как  возмущение проникнет в объект.

Недост.: технически невозможно учесть все возмущения.

Рассмотренные системы наз. одноконтурными и обеспечивают заданное качество регулирования  только при благоприятных динамических свойствах объектов. Системы отопления  и ГВС характеризуется сложными взаимосвязями параметров, поэтому  для обеспечения требуемого качества регулирования иногда используют более  сложные многоконтурные системы, простейшие из кот. явл. комбинированные и каскадные. Каскадные схемы содержат 2 регулятора: основной и вспомогательный.

 

27.Свойства объектов управления: запаздывание, самовыравнивание, емкость. Входные и выходные параметры. Управляющие и возмущающие воздействия. Объекты с распределёнными и сосредоточенными параметрами.

 Основными свойствами объектов  регулирования являются самовыравнивание, емкость, запаздывание. Свойство  объекта необходимо знать при  составлении схемы по автоматизации,  т.к. от этого зависит структура,  принцип регулирования, настроечные  параметры регулятора.

Самовыравнивание – это свойство объекта самостоятельно устанавливаться в новое равновесное состояние после изменения входной величины. Это свойство обусловлено наличием отрицательной обратной связи. Количественно это определяется коэффициентом самовыравнивания, кот. равен . Чем выше коэф. самовырав. , тем более простое регулирующее устройство может быть использовано.

Емкость – это способность накапливать вещество или энергию. Емкость характеризуется степенью воздействия входной величины на входную: . Чем меньше емкость объекта, тем более быстродействующим должен быть регулятор.

Запаздывание – отрицательно сказывается на регулировании и в некоторых случаях может привести к проявлению незатухающих колебаний.

К входным параметрам относят: возмущающие воздействия Z (состояние технологической аппаратуры, атмосферные условия и др.); регулирующие воздействия X (материальные и тепловые потоки). Выходные параметры – регулируемые величины Y – параметры, кот. характеризуют протекание процесса в объекте. Напр., температура, давление, расход жидкости, газа или пара. Число входных величин объекта обычно превышает число выходных.

К входным воздействиям относят  управляющие и возмущающие. Управляющие (регулирующие) – это целенаправленное изменение потоков вещества или энергии, приводящее к рассогласованию, т.е. отклонению регулируемого параметра от заданного значения. Возмущающие – это неконтролируемые изменения, приводящие к отклонению входной величины от заданного значения. В качестве возмущающих воздействий могут выступать изменение характеристик сырья, оборудования.

Объекты с сосредоточенными параметрами – у кот. значение параметров в разных точках объекта одинаково. Динамика таких объектов описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями. Объекты с распределенными параметрами – у кот. значение параметров в разных точках объекта различно. Модель таких объектов представляет собой систему дифференциальных уравнений частных производных. Регулирование объектов с распредел. параметрами сложнее, чем регулирование объектов с сосредоточен. параметрами, т.к. необходимо устанавливать большое количество датчиков.

 

23. Техническую основу метрологического обеспечения составляют образцовые расходомеры, которые классиф. по способу воспроизведения и передачи размера и единицы расхода. В соотв. с этим различают установки сличения, массовые и объемные, которые в свою очередь могут быть статическими и динамическими. Наиболее простые это установки сличения.

Принцип действия установок сличения основан на сличений показаний расходомера с показаниями эталонного расходомера. Достоинством данного метода является простота конструкции и низкая стоимость, а недостатками невысокая точность.

В динамических объемных установках измеряют время, в  течение которого рабочая жидкость заполняет объем между двумя  датчиками уровня, а затем определяют дискретные значения расхода.

В динамических весовых установках получают непрерывную  запись значении массы рабочей жидкости, заполняющей мерный бак, и соответствующую  запись времени, а затем определяют непрерывные значения расхода. Относительная  погрешность воспроизведения и  измерения расхода — не  ниже  0,2—0,3%. 

Погрешность эталонной установки ограничивается эталонным средством измерения.

В связи со стандартом СТБ ЕН1434 погрешность  эталонного поверяемого средства измерения  должно быть 1:5.

Одним из важных узлов установки для поверки  является узел создания расхода, он должен обеспечивать измерение расхода  с погрешностью не более 2%.

Другим важным требованием является обеспечение  стабильности. Источником возмущения являются гидравлические сопротивления  и ёмкости, что может привести к периодическому колебанию расхода. Стабильность расхода во многом определяется стабильностью перепада давлений, поэтому  в высокоточных установках предусматривают  гидростатический способ создания давлений.

 

28.Автоматический регулятор  -  устройство вырабатывающее  управляющее воздействие при  отклонении регулируемого параметра  от заданного значения, пропорционально  величине этого отклоненияи в связи с вабранным законом регулирования и настр. параметром

Делятся:

по назначению : специализированные , универсальные.

по виду исп энергии: электрические, пневматические, гидравлические, не использующие дополн. энергии.

по закону регулирования:

Позиционный регулятор – такой у которого исполнительный механизм может занимать два положения вкл/выкл. Данный регулятор прост, но процесс регулирования у него носит колебательный характер.

Пропорциональные регуляторы (П-регуляторы). К ним относятся те, у которых выходная величина в пределах зоны регулирования изменяется пропорционально изменению входной величины.

Уравнение динамики П-регулятора имеет вид:

M=(-1/б)∆х, где б- предел пропорциональности

Каждому значению входной величины П-регулятора соответствует определенное значение выходной величины. Сигнал на выходе П-регуляторов меняется только при изменении сигнала на входе.

Параметром  настройки П-регулятора является зона регулирования, или предел пропорциональности б, под которым понимают диапазон изменения входной величины регулятора. Достоинством данного регулятора явл. высокое быстродействие и возможность использования с любыми объектами, а недостатком – большая статическая ошибка.

Интегральные регуляторы (И-регуляторы). К ним относятся те, у которых изменение выходной величины х пропорционально интегралу отклонения входной величины у от заданного значения и по времени. Уравнение динамики И-регулятора имеет вид