02 PREZENTARE GENERALA

download 02  PREZENTARE GENERALA

of 40

  • date post

    20-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    744
  • download

    6

Embed Size (px)

Transcript of 02 PREZENTARE GENERALA

INVESTIIA CARIEREI TALE

CURS DE PERFECONARE PROFESIONAL

Modulul 0

MSURAREA I REGLAREA PARAMETRILOR N TEHNIC (presiune, debit, nivel, temperatur) PREZENTARE GENERAL

2007S.C. INTRATEST S.R.L. Bd. Octavian Goga, nr. 4, bl. M26, ap. 59, sector 3, Bucureti Cod Postal 030982 Tel./Fax: 021.326.77.36; Email: office@intratest.ro; www.intratest.ro Cod Unic de nregistrare: 17218655; J40/7541/2007 ; Cont bancar: RO35INGB5504999900529017MODUL 0 - PREZENTARE GENERAL 1 / 40

INVESTIIA CARIEREI TALEMSURAREA PARAMETRILOR INSTALAIILOR TEHNOLOGICE DIN INDUSTRIA CHIMICn cele de urmeaz se face prezentarea informaiilor generale necesare nelegerii principiilor de funcionare i modului de realizare constructiv pentru cele mai utilizate aparate de msurare i traductoare n cadrul sistemelor de reglare (sau conducere) a proceselor industriale. Se vor reaminti cteva noiuni generale referitoare la: Procesul de msurare Importana msurrilor n tehnic Unitile de msur.

a) Procesul de msurareA msura nseamn a compara o mrime necunoscut (X) cu o alta de aceeai natur (x) luat drept unitate, dup relaia: X = mx (i .1)

n care m reprezint valoarea mrimii necunoscute (X). Aceast comparare este efectuat, de regul, de ctre un aparat de msur ce are memorat unitatea de msur, n interior (de exemplu pe scara gradat)

Mrimea de msurat (X) se mai numete i msurand. Indicaia aparatului de msur (valoarea m) este perceput de ctre un operator (uman sau automat), iar acest rezultat al msurrii este transmis mai departe pentru a fi utilizat n practic (fig. i .1). Schema bloc din figura i.1 sugereaz c procesul de msurare poate fi considerat ca o interfa ntre obiectul de msur i domeniul de utilizare a rezultatului msurrii (control, verificare experimental a unei teorii etc). Din cauza imperfeciunii aparatului de msurat (AM) i a operatorului, precum i datorit prezenei unor factori perturbatori (FP), rezultatul msurrii este ntotdeauna afectat de o eroare, iar nivelul acesteia definete calitatea de baz a unei msurri: precizia; cu ct eroarea este mai mic, cu att precizia este mai bun. Rezultatul unei msurri nu prezint nici o importan practic dac nu se cunoate i precizia acestuia.MODUL 0 - PREZENTARE GENERAL 2 / 40

INVESTIIA CARIEREI TALEPentru micorarea erorilor i deci creterea preciziei de msurare, trebuie, n primul rnd, eliminai sau meninui la nivele constante, controlabile, toi factorii perturbatori (FP) cum sunt factorii de clim (temperatura, umiditatea, presiunea), cmpurile electrice, magnetice i electromagnetice. n afar de acestea mai trebuie precizate i condiiile tehnice de definire a mrimii X. De exemplu, dac la msurarea pierderilor n fier rezult 2W/kg aceast cifr nu este concludent dac nu se specific i valoarea induciei magnetice, respectiv frecvena la care au fost msurate. Ca regul general se recomand ca obiectele s fie msurate n condiiile lor normale de lucru, sau ct mai apropiate de acestea. Cu privire la aparatul de msur i la operator este necesar s se observe urmtoarele: Aparatul de msur (AM) trebuie s fie ct mai adecvat scopului urmrit, iar o alegere judicioas cere cunoaterea performanelor i limitelor aparatului respectiv n condiiile reale de lucru. Principalul parametru de calitate al unui AM este precizia; aceast precizie trebuie verificat, de regul, naintea operaiei de msurare, mai ales cnd se fac msurri de mare rspundere, fr a acorda credit sut la sut indicaiilor din prospectul aparatului. Operatorul uman. Cel mai solicitat sim al acestuia este vzul, iar n cazul msurtorilor acustice se adaug i auzul. n legtur cu aceste dou simuri se cunosc urmtoarele: -Exist un prag minim de sensibilitate sub care dou stri vecine nu mai pot fi deosebite una de alta, prag care definete rezoluia operatorului; -Senzaia depinde logaritmic de excitaie (legea Webwe-Fechner). Pentru a ine seama de aceast particularitate, unele aparate de msur utilizate n electroacustic i n telecomunicaii au scar logaritmic, gradat n decibeli (dB); -Acuitatea vizual i cea acustic se mbuntesc prin antrenament; -Att acuitatea vizual ct i cea acustic scad rapid la creterea gradului de oboseal. n cazul utilizrii operatorului automat este necesar ca aparatul de msur s poat vorbi n limbajul acestuia. De exemplu, dac operatorul este un calculator de proces, aparatul trebuie s furnizeze informaia n codul acestuia. n figura i.2-a este dat schema de principiu a unui lan de msur. Observaii : 1. Cnd msurandul este o mrimne neelectric (de exemplu, temperatura), ntre OM i AM se interpune un dispozitiv care s-l converteasc ntr-o mrime electric X (de exemplu, o tensiune); un asemenea dispozitiv (termocuplu n cazul citat) se numete traductor (figura i.2-a). 2. In cazul mrimilor neelectrice este necesar, adesea, nu numai msurarea ci i reglarea mrimii respective cum ar fi, de exemplu, msurarea i reglareaMODUL 0 - PREZENTARE GENERAL 3 / 40

INVESTIIA CARIEREI TALEtemperaturii ntr-un cuptor de tratamente termice. n acest caz, n schema de msurare (figura i.2-b) apare, n plus, un organ de decizie i aciune (regulator automat de temperatur n cazul citat).

Figura i .2

b) Importana msurrilor n tiin i tehnicBaza oricrei inginerii este proiectarea, iar proiectarea se sprijin pe date obinute prin operaii de msurare. Att n tiin, ct i n tehnic informaiile necesare sunt obinute, n principal, prin msurri. nc la finele secolului trecut, W.Thomson arta c: Istoria fizicii este n esen istoria evoluiei mijloacelor de msur deoarece un fenomen fizic nu poate fi neles i utilizat n practic pn nu e msurat. Fizica este tiina care msoar realitatea. n prezent, trim ntr-o lume a msurtorilor; n nici un domeniu al activitilor umane (tiin, cercetare, producie) nu se poate progresa fr operaii de msurare. Dintre tiinele tehnice, electronica este cea mai dependent de tehnica msurrilor. n acelai timp, evoluia remarcabil a aparatelor de msur electronice se datoreaz progreselor realizate n domeniul dispozitivelor i circuitelor electronice, a tehnicilor numerice de condiionare i prelucrare a semnalelor. AM electronice s-au rspndit att de mult n toate sferele de activitate, nct azi nu e posibil ca cineva s pretind c are o cultur tehnic general fr a cunoate ct de ct instrumentaia electronic de baz. n fine, afirmaia lui G.Keinath (specialistul care a dominat scena metrologic electric ntre anii 1930-1950): Mehr messen, mehr wissen (msurm mai mult, tim mai mult) pledeaz suficient de convingtor n aceast direcie.

c) Uniti de msurMODUL 0 - PREZENTARE GENERAL 4 / 40

INVESTIIA CARIEREI TALEDup cum rezult din (i.1), pentru efectuarea unei operaii de msurare este necesar i o unitate de msur. Odat cu creterea numrului mrimilor de msurat a aprut cerina stabilirii unui grup de uniti care s permit msurarea tuturor mrimilor fizice cunoscute. Un asemenea grup se numete sistem de uniti. n trecutul fizicii au fost elaborate i folosite mai multe sisteme de uniti: CGS electrostatic, CGS electromagnetic i MIKSA. Aceasta din urm are la baz sistemul metric (metru, kilogram, secund) adoptat n Frana nc din anul 1795 i a fost completat de ctre italianul Giorgi, n anul 1936, cu o a patra unitate amperul. Tot Giorgi a propus i numele de MSKA (metru, secund, kilogram, amper) pentru acest sistem de uniti. n prezent tinde s se generalizeze n ntreaga lume, sistemul internaional de uniti SI. Acesta provine din MKSA raionalizat, la care au fost adaugate pe parcurs i alte trei uniti: gradul Kelvin (K) pentru temperatur, candela (cd) pentru intensitate luminoas i molul (mol) pentru cantitatea de substan. Pe plan internaional SI a fost adoptat n anul 1954, iar la noi n ar a fost legiferat n anul 1961, dat la care a devenit obligatoriu. Totui, alturi de unitile SI, att la noi ct i n alte ri se mai utilizeaz i uniti din afara sistemului SI, denumite uniti tolerate (grad Celsius, Gauss, Oerstedt etc.) Uniti fundamentale (SI) Cele apte uniti ale SI menionate mai nainte se numesc uniti fundamentale pentru c sunt stabilite independent una de alta, iar celelalte uniti deduse din primele, pe baza unor relaii cunoscute, se numesc uniti derivate. Unitile fundamentale au urmtoarele definiii:

1. Metrul (m) reprezint distana parcurs de lumin n vid, timp de 1/299792458

s (aprox. 3,3 ns). Aceast definiie (care presupune viteza luminii n vid =299792458 m/s i nu 3 108 m/s) a fost adoptat n anul 1983 i nlocuiete pe cea bazat pe radiaia atomului de kripton 86 (mai puin precis), adoptat n anul 1960. Pn atunci metrul era definit pe baza prototipului de platin iridat, adoptat n anul 1889 de ctre Conferina General de Msuri i Greuti (CGPM)3 i pstrat la Biroul Internaional de Msuri iMODUL 0 - PREZENTARE GENERAL 5 / 40

INVESTIIA CARIEREI TALEGreuti (BIPM)4 de la Svres Paris; lungimea prototipului a fost stabilit ca fiind a zecea milioana parte din sfertul meridianului terestru. 2. Kilogramul (kg) reprezint masa kilogramului internaional prototip din platin iridiat adoptat n anul 1889 de ctre CGM i pstrat la BIMG Svres. 3. Secunda (s) reprezint durata a 9192631770 perioade ale radiaiei corespunztoare tranziiei ntre cele dou nivele de energie hiperfine ale strii fundamentale a atomului de cesiu 133. Aceast definiie a fost adoptat n anul 1967 la cea de-a 13-a CGMG. Pn atunci s-a folosit secunda definit pe baza anului tropic 1900 (a se vedea i 2.5.3). 4. Amperul reprezint intensitatea unui curent electric constant care, meninut n dou conductoare paralele, rectilinii, cu lungimea infinit, aezate n vid la o distan de 1 m unul de altul, ar produce ntre aceste conductoare o for de 2 . 10-7 N/m (0,2 N/m). Aceast definiie a fost adoptat de ctre CGM n anul 1948. Pn atunci s-a folosit amperul definit pe baza fenomenului de electroliz: cantitatea de electricitate necesar depunerii a 0,118 mg de argint timp de o secund. 5. Kelvinul (K) sau gradul Kelvin este unitatea de temperatur termodinamic i reprezint 1/273,16 din temperatura termodinamic a punctului triplu al apei. A fost adoptat n anu