66838

Измерительные приборы

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста В измерительную схему входят: R1 R2 и R3 резисторы образующие три плеча мостовой схемы четвертое плечо образовано: Rt сопротивление термометра; Rр сопротивление реохорда; Rш шунт реохорда служащий для подгонки сопротивления...

Русский

2014-08-27

658 KB

1 чел.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

  1.  Измерительным прибором (или просто прибором) называют средство измерений, служащее для выработки сигнала измерительной информации (электрического, пневматического и др.) в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. По форме выдачи информации приборы подразделяются на аналоговые, показания которых являются непрерывной функцией измеряемой величины, и цифровые, показания которых являются дискретными и представляются в цифровой форме.

По метрологическим характеристикам приборы подразделяются на показывающие, самопишущие, комбинированные, суммирующие и интегрирующие.

  1.  Отечественная промышленность выпускает следующие основные типы автоматических уравновешенных мостов: показывающие и самопишущие с ленточной диаграммой КСМ1, КСМ2 и КСМ4; показывающие и самопишущие с дисковой диаграммой КСМ3. эти приборы имеют дополнительные сигнальные и регулирующие устройства и могут быть использованы в системах сигнализации и регулировки температуры.

Приборы с ленточной диаграммой служат для измерения и записи температуры в одной точке (одноточечные) или в нескольких точках (многоточечные). Приборы с дисковой диаграммой изготавливаются только одноточечными. Шкала автоматических уравновешивающих мостов градуирована в градусах Цельсия с указанием её принадлежности к определенной градуировке термометра сопротивления.

Рис. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста

В измерительную схему входят: R1, R2 и R3 – резисторы, образующие три плеча мостовой схемы, четвертое плечо образовано:

Rt – сопротивление термометра; Rр – сопротивление реохорда; Rш – шунт реохорда, служащий для подгонки сопротивления Rр до заданного нормированного значения; Rп – резистор для установки диапазона измерения; RД – добавочный резистор для подгонки начального значения шкалы; Rб – балластный резистор в цепи питания для ограничения тока; RЛ – резисторы для подгонки сопротивления линии до определенного значения. Т0 – токоотвод; С1 и С2 – конденсаторы создающие необходимый фазовый сдвиг (90) между магнитными потоками обмотки возбуждения и управляющей обмотки и необходимое напряжение на обмотке возбуждения; С3 – конденсатор, включенный параллельно управляющей обмотке реверсивного двигателя, шунтирует её для компенсации индуктивной составляющей тока в этой обмотке; СД – двигатель для перемещения диаграммной ленты или каретки печатающего устройства. Все резисторы изготавливаются из манганиновой проволоки, следовательно, колебания температуры воздуха не влияют на значения сопротивлений этих резисторов.

Термометр сопротивления подключен к мосту по техпроводной схеме.

Измерение и запись температуры производятся следующим образом. Изменение сопротивления терморезистора Rt нарушает равновесие мостовой схемы, и в диагонали АВ моста возникает напряжение рассогласования, которое поступает на входной трансформатор, затем усиливается усилителем до значения, достаточного для приведения в действие реверсивного двигателя РД. Выходной вал двигателя, вращаясь в ту или иную сторону в зависимости от знака сигнала рассогласования, перемещает движок реохорда и перо самописца СП. При достижения равновесия мостовой схемы выходной вал двигателя останавливается, а движок реохорда, указатель и перо самописца занимают положение, соответствующее измеряемому сопротивлению термометра, а следовательно, температуре измеряемого объекта.

Для автоматических уравновешенных мостов установлена допускаемая основная погрешность, выраженная в процентах от нормирующего значения. Она составляет 0,25 или 0,5.

 

46. Стандартные сужающие устройства (диафрагмы, сопла и сопла Вентури) используют в качестве первичных преобразователей для измерения расхода жидкости, пара и газа методом переменного перепада давлений.

Уменьшение модуля сужающего устройства m повышает точность измерений, снижает отрицательное влияние местных сопротивлений в трубопроводе (уменьшаются необходимые прямые участки трубопровода до и после сужающего устройства), также с уменьшением m увеличивается потеря давления у всех сужающих устройств. Модуль сужающего устройства влияет на коэффициент расхода для сужающих устройств , который выражается зависимостью = f(Re, m). А также m влияет на скорость протекающей через трубопровод среды.

  1.  Влагомеры для твердых тел.

Кондуктометрический метод:

Испытуемый материал пропускается между роликом и валом машины, причем ролик изолирован от вала. Основным элементом цепи является мост, два плеча которого R4 и R5 – постоянные сопротивления, а два других являются внутренними сопротивлением двойного триода Л, В диагональ моста включен милливольтметр. Отрицательное напряжение Uc на сетке левой половины лампы определяется падением напряжения на сопротивлении Rk и является постоянным. Поэтому будет постоянным и сопротивление левой половины триода. Отрицательное напряжение на сетке правого триода отличается от Uc на величину IR6, а ток I зависит от сопротивления Rx исследуемого материала и от положения движка реохорда R2. Движок реохорда при отклонении стрелки милливольтметра от нулевого положения (при нарушении равновесия моста) приводится в движение компенсатором до тех пор, пока падение напряжения на реохорде R2 не уравновесится падением напряжения на сопротивлениях R6 и R7. Когда напряжения смещения в обеих половинах триода станут равными, мост придет в состояние равновесия. При изменении влажности, а следовательно, и сопротивления материала Rx, на сопротивлении R6 вновь  возникнет ток, мост выйдет из состояния равновесия, что вызовет соответствующее перемещение движка реохорда R2.

Рис. 1. Принципиальная схема автоматического влагомера

с мостовой измерительной схемой

Каждому значению влажности соответствует определенное положение движка реохорда R2.

Так как сопротивление датчика, кроме влажности материала, зависит также от ряда других факторов, то кривые, характеризующие зависимость сопротивления от влажности, оставаясь одинаковыми по характеру, для различных веществ обычно не совпадают. Это вызывает необходимость получения для каждого вещества градуировочной кривой или пересчетных таблиц.

Емкостный метод:

Влагомер состоит из стабилизированного источника питания, высокочастотного генератора, мостовой измерительной схемы и емкостного датчика.

Стабилизированный источник питания имеет две ступени стабилизации. Первая ступень в цепи переменного тока (ферро-резонансный стабилизатор) состоит из трансформатора Tpl и двух конденсаторов С1 и С2. Стабилизированное напряжение переменного тока выпрямляется двухполупериодным выпрямителем В1 на германиевых диодах типа ДГ-Ц27, включенных в схему моста. Пульсация выпрямленного напряжения сглаживается П-образным фильтром Rl, R2, С3, С4 и вторично стабилизируется газовым стабилизатором Л1 (типа СГ10С). Общий коэффициент стабилизации источника питания достигает величины 150.

Рис.2. Принципиальная схема влагомера ЭВК-6

Генератор высокочастотных колебаний типа LC собран на лампе Л2 (типа 6Ж2П). Тороидальный сердечник контура изготовлен из материала оксифер. Частота колебаний генератора при настроенном контуре (переключатель П4 в положении 1) равна 2,8 МГц.

Измерительная цепь прибора состоит из моста, образованного сопротивлениями R3, R5, R8 и колебательным контуром с лампой Л2. В измерительную диагональ моста включен миллиамперметр на 100 мА, защищенный от переменной составляющей тока конденсатором С5.

Перед началом измерений схема уравновешивается переменным сопротивлением R5 при переключателе П4 в положении 1. Затем переключатель П4 перестанавливается в положение 2 и в схему включается датчик Сх. Изменение влажности исследуемого материала изменяет емкость Сх, что вызывает расстройку колебательного контура, а следовательно, разбаланс измерительного моста.

Величина разбаланса отсчитывается миллиамперметром, указывающим относительную влажность материала. Погрешность прибора не превышает 0,5 вес. %.

Иногда во влагомерах используется резонансная схема с резким срывом генерации в генераторе, стабилизированном кварцем. Такая схема приведена на рис. 3. Прибор состоит из генератора, собранного на лампе 6Е5 с кварцевой стабилизацией в сеточной цепи, и колебательного контура в анодной цепи. Колебательный контур генератора состоит из катушки индуктивности L и конденсаторов: переменного градуировочного Сг, переменного подстроечного Сп, измерительного, заполненного исследуемым веществом Си.

Рис. 3. Принципиальная схема влагомера с резким срывом генерации

При возникновении колебаний анодный ток лампы 6Е5 скачком падает, что имеет место при плавном уменьшении емкости переменного конденсатора Сг или Сп.

В то же время за счет сеточных токов создается на сетке лампы 6Е5 отрицательный потенциал относительно ее катода. Колебания возникают, когда собственная частота колебательного контура почти равна собственной частоте кварца, что отмечается скачкообразным сужением теневого сектора на светящемся экране лампы 6Е5.

Для измерения при пустом датчике (измерительном конденсаторе Си) и при Сг и установленном на максимальную емкость, плавно вращают конденсатор Сп в сторону уменьшения емкости до тех пор, пока не сузится скачкообразно теневой сектор. Затем конденсатор Си заполняют исследуемым веществом. Так как из-за увеличения емкости Сц нарушается условие существования колебаний и теневой сектор расширится, то для восстановления условий необходимо уменьшить емкость конденсатора Сг.

Это уменьшение производится на столько, на сколько оно увеличилось за счет заполнения датчика исследуемым веществом. Разность двух отсчетом конденсатора Сг дает величину, пропорциональную влажности. Для измерения влажности различных веществ пользуются градуировочными графиками или таблицами, составленными для каждого вещества.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР):

На рис. 4 приведена упрощенная принципиальная схема влагомера на ЯМР.

Цилиндрический сосуд 1 с исследуемым материалом помещается между полюсами 2 и 3 постоянного магнита, создающего в образце магнитное поле определенной напряженности.

Рис. 4. Принципиальная схема влагомера на ЯМР

1 – цилиндрический сосуд; 2 и 3 – полюсы постоянных магнитов;

4 – катушка, 5 – высокочастотный генератор; 6 и 7 – катушки;

8 – блок усиления и детектирования; 9 – измерительный прибор

Сосуд с образцом заполняет внутреннюю полость катушки 4, входящей в параллельный резонансный контур, питаемый током высокой частоты от генератора 5. Полюсы постоянного магнита снабжены развертывающими катушками 6 и 7, питаемыми от генератора через усилитель (на схеме не показаны). Радиочастотный сигнал блоком 8 усиливается и детектируется, а затем регистрируется измерительным прибором 9. Градуировка прибора производится по материалу с известной влажностью.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28807. Внешняя политика Советского государства в 20-30-х гг. Почему в данный период не удалось создать систему международной безопасности 15.85 KB
  Почему в данный период не удалось создать систему международной безопасности Внешняя политика СССР в 2030 гг. СССР добился снятия экономической блокады. 1924-1933 годы постепенного признания СССР.В конце 20х годов произошло резкое ухудшение международного положения СССР.
28808. Истоки и причины Второй Мировой войны. Причины поражения СССР на первом этапе ВОВ. Формирование антигитлеровской коалиции 15.85 KB
  Причины поражения СССР на первом этапе ВОВ. Ослабление СССР репрессиями Сталина только в армии было арестовано и убито около 4 млн человек. Пассивность Франции и Великобритании с целью натравить Гитлера на СССР. Стремление каждой страны Европы достичь своих целей участвуя в войне например Польша мечтала напасть на СССР Италия мечтала захватить соседние земли.
28809. Подготовка и осуществление коренного перелома в ВОВ. Путь к победе. Какие события позволяют судить о решающем вкладе СССР в победу над Германией 18.15 KB
  Наибольшего размаха и напряжения военные действия достигли на советскогерманском фронте где летом в вооруженной борьбе принимало участие с обеих сторон более 700 расчетных дивизий до 12 млн. К осени протяженность советскогерманского фронта достигла почти 6200 км максимальной величины за всю войну. В результате героического сопротивления советских войск наступление противника на южном крыле советскогерманского фронта было остановлено. Несмотря на то что на большинстве участков наступление противника было остановлено положение на южном...
28810. СССР в послевоенные годы. Была ли неизбежна «холодная война» 15.58 KB
  И тем не менее с точки зрения выяснения того когда и как она началась думается имеет существенное значение то какими виделись послевоенные отношения между США и СССР Рузвельту и какой линии он намеревался придерживаться в этом вопросе. В последовавшей затем беседе с советским послом президент особо подчеркнул что считает поддержание и развитие дружественных отношений между США и СССР абсолютно необходимыми и соответствующими интересам обеих стран. Вслед за этим вскоре после состоявшейся в ноябре 1943 года в Тегеране встречи руководителей...
28811. Почему «Хрущевское десятилетие» вошло в историю страны как «оттепель»? Укажите основные направления хрущевских реформ 14.42 KB
  Смерть Сталина устранение от власти Берии положило конец массовому террору в стране. Критика культа личности Сталина разбудила советское общество порождала веру надежду на изменение к лучшему.
28812. Эпоха «развитого социализма» 1965-1985. Почему все попытки модернизации социализма были неудачны 15.78 KB
  Почему все попытки модернизации социализма были неудачны 14 октября 1964 г. Брежнева не был эпохой застоя как утверждала перестроечная историография как не стал и не мог стать периодом официально провозглашенного развитого социализма. Эпоха развитого социализма закономерный и неизбежный этап кризисного развития советской тоталитарной системы.
28813. СССР в 1985-1991. Каковы основные причины и цели политики «перестройки» 14.88 KB
  Развал СССР. Перестройка общее название совокупности политических и экономических перемен проводившихся в СССР в 1986 1991 годах. В ходе перестройки особенно со второй половины 1989 года после I Съезда народных депутатов СССР резко обострилось политическое противостояние сил выступающих за социалистический путь развития и партий движений связывающих будущее страны с организацией жизни на принципах капитализма а также по вопросам будущего облика Советского Союза взаимоотношений союзных и республиканских органов государственной...
28814. Распад СССР. Становление суверенной России 16.01 KB
  Представители русского населения в Верховном Совете СССР создали фракцию Союз отстаивая права русского населения в союзных республиках которое непременно пострадало бы и пострадало в случае распада СССР.Начавшееся потепление в отношениях с Западом шло лишь за счет уступок со стороны СССР в 1989 г. СССР терял статус великой державы.
28815. Дайте сравнительный анализ программам политических партий в России в начале 20в. 15.01 KB
  Умеренноконсервативноекрыл о возглавляла партия октябристов Союз 17 октября. названа в честь Манифеста 17 октября. Программные цели: дальнейшее развитие политических свобод дарованных Манифестом 17 октября идеал ограниченная конституционная монархия.