Разработка системы контроля и измерения технического объекта в части выбора средств измерения (стр. 8 из 9)
Конкретное значение погрешности ИК определяется в период опытно – промышленной эксплуатации системы.
Вычисление результирующей погрешности измерительного канала при X=Xk/2
Все погрешности элементов измерительного канала выражаются в единой приведенной форме:
1. ТСП 0907
Предел приведенной основной погрешности - γ01 = δ01=±0,5%.
При измерении ТСПУ необходимо учитывать дополнительную погрешность его самонагрева от протекающего тока:
γj1=5,77/t=5,77/17,5=0,33%.
Общая погрешность ТСПУ 014:
γ01=±(0,5+0,33)=0,83%.
2. НП 002.1П.42.3
Предел приведенной основной погрешности – γ02 = δ02=±0,2%
Дополнительная погрешность от изменения температуры:
γj2=±0,05*(35-20)=±0,75%.
Общая погрешность ИПМ 0399/М0:
γ02=±(0,2+0,75)=0,95%.
3. ДЛС
Предел приведенной основной погрешности γ03= δ03=±0,5%.
4. АЦП
Предел приведенной основной погрешности γ04= ±(С+d)=±0,5%.
5. Процессор
Предел приведенной основной погрешности δ04=±0,1%.
Погрешность ИК измерения температуры в реальных условиях составит:
c)
(как сумма независимых элементов);
d)
(как сумма зависимых элементов);
Т.о. суммарная результирующая погрешность канала в реальных условиях эксплуатации находится в диапазоне:
Конкретное значение погрешности ИК определяется в период опытно – промышленной эксплуатации системы.
4. Реферат На тему: «Концентратомеры механических смесей»
В целлюлозно-бумажном производстве важнейшей характеристикой перерабатываемых веществ является концентрация твердых частиц, сухих веществ, щепы, целлюлозы и различных наполнителей бумаги или картона, как правило, в водных растворах. Задачи измерения механических концентраций в растворах многообразны и сложны. При этом их решения безотлагательны, так как контроль качества технологических процессов и их управление для увеличения производительности и улучшения качества промежуточной и конечной продукции невозможно осуществлять без анализа названных технологических параметров. В первую очередь это относится к измерению концентрации всевозможных волокнистых суспензий, которые образуются в водных растворах при производстве и переработке древесной, целлюлозной и бумажной масс в процессе производства щепы, при промывке, сортировании, отбелке, размоле и. т.д. Определяющую роль концентрация бумажной массы играет для ритмичной, бездефектной работы бумаго- и картоноделательных машин. Поэтому измерение концентрации массы особенно важно в массоподготовительных производствах.
Основной характеристикой варочных растворов также служит концентрация абсолютно сухих веществ, знание которой необходимо для их производства и на протяжении всего цикла регенерации.
Концентрация массы (водной суспензии) определяется содержанием в ней абсолютно сухого вещества в массовых процентах. Если в массе содержатся только волокна, то концентрация зависит от их содержания. Концентрация массы ниже 1 % называется слабой, выше — средней, а после 6 % — высокой.
Как известно, масса представляет собой неньютоновую жидкость, поведение которой определяется ее реологией. При слабой концентрации волокнистая суспензия может оказывать меньшее сопротивление, чем вода. При переходе к средней концентрации она становится псевдопластическим веществом с негомогенной структурой, но благодаря свойству препятствовать турбулентности такая масса хорошо поддается определению концентрации по измерению в ней трения (кажущейся вязкости). Масса высокой концентрации неоднородна, образует пучки и характеризуется повышенной турбулентностью, ее измерение чрезвычайно затруднительно.
Непосредственно концентрация массы может быть определена только с помощью лабораторного анализа, которым пользуются и для градуировки и для поверки технических концентратомеров. Так как концентрация массы в производственных условиях в емкостях и трубопроводах неоднородна, то к ее определению необходимо подходить, как к случайной величине, т. е. отбирать несколько проб (до 10 и чем больше, тем лучше) и находить среднее значение (математическое ожидание) концентрации для конкретного анализа. Массу для пробы надо хорошо размешивать и отбор делать из разных объемов. Подробно последовательность рекомендуемых операций при лабораторном анализе для поверки концентратомеров механических смесей излагается в работе. Однако получаемая при этом абсолютная погрешность анализа, составляющая ±0,1—0,3%, в настоящее время метрологически не обеспечивает поверки погрешностей технических концентратомеров, что является одной из проблем измерения концентрации массы.
Существующие технические приборы для измерения концентрации массы основаны на косвенных измерениях. Они имеют ограниченные диапазоны определяемых концентраций и существенные дополнительные погрешности из-за влияния сопутствующих переменных параметров массы и условий, при которых она находится в производственном процессе. К ним относятся: состав массы (качественный, фракционный и композиционный), температура, давление, скорость и характер потока массы, рН среды. В некоторых случаях смолы и клей могут способствовать загрязнению поверхностей преобразователей.
В настоящее время абсолютное большинство применяемых производственных приборов для измерения средней концентрации массы (1—6%) основаны на эффекте измерения сил трения;
при движении массы по открытым и закрытым трубопроводам возникает сопротивление ее движению, связанное с трением массы о стенки трубопроводов и между слоями волокон и приводящее к потере напора в трубопроводе, которая служит мерой концентрации массы;
в массу различными способами помещают вращающийся чувствительный элемент (роторный датчик) разнообразных конструктивных модификаций, который при своем движении испытывает сопротивление, зависящее от поверхностного и внутреннего трения массы и определяющее тормозной момент при заданной круговой скорости вращения датчика; этот момент характеризует концентрацию массы;
в движущуюся по напорным трубопроводам массу погружают неподвижный чувствительный элемент (тело специальной конфигурации) — датчик обтекания, на который действуют силы, связанные с поверхностным и внутренним трением в массе и являющиеся мерой ее концентрации;
при перемещении массы обычно высокой концентрации с помощью энергетического оборудования (насосов, мешалок) используется зависимость нагрузки приводных двигателей от поверхностного и внутреннего трения массных суспензий, которое определяется концентрацией волокна.
Так как само значение составляющих трения зависит не только от концентрации массы, но и от других характеристик массы и условий ее существования, то показания первичных измерительных преобразователей концентрации массы в большей или меньшей мере определяются составом, температурой, давлением и скоростью массы.
На рис.1 приведены схемы устройств первичных измерительных преобразователей — чувствительных элементов — датчиков концентрации массы роторного типа для открытых емкостей (рис. 1, а) и для напорных трубопроводов (рис. 1,б), а также датчиков обтекания (рис. 1, в).
Рис.1. Схемы устройств первичных измерительных преобразователей
Датчики устанавливают таким образом, чтобы на их показания не влияла скорость движения массы и ее колебания. С этой целью используются специальные буферные емкости, самотечные линии, отводы от напорных трубопроводов, специальные расширения массопроводов и цилиндрические ниши в стенках массопроводов (в последних для стабилизации скорости движения массы применяются специальные крыльчатки.
Структурно (рис.2) известные датчики для измерения концентрации массы состоят из первичных измерительных преобразователей ПИП, преобразующих концентрацию в механический сигнал: тормозной момент М, действующий на вал электродвигателя, или усилие F, создаваемое на чувствительных элементах.
Рис.2. Структурная схема датчика для измерения концентрации массы
Измерительные преобразователи ИП2, ИП3 предназначены для получения измерительных сигналов, удобных для дистанционной передачи и представления в измерительных приборах. Измерительные преобразователи ИП2 служат для преобразования сигналов с ПИП в перемещение
, осуществляемое системой рычажных передач. В качестве ИП3 используются дифференциально – трансформаторные преобразователи с выходным сигналом в виде электрического напряжения переменного тока U, работающие в комплекте с дифференциально – трансформаторными вторичными приборами типа КПД, КСД.В настоящее время к ПИП подключаются стандартные пневмосиловые или электросиловые уравновешивающие преобразователи, которые кроме ИП2 содержат измерительные преобразователи ИП3 и обратные преобразователи ОП4, уравновешивающие измеряемое усилие F и осуществляющие его преобразование в стандартные пневматические или электрические аналоговые сигналы. В этом комплекте используются измерительные приборы ГСП типа ПВ или КПУ и КСУ соответственно.
Рис.3. Микроволновой измеритель концентрации «АКВАР-1401»