Atestat TRADUCTOARE INDUCTIVE

Click here to load reader

  • date post

    01-Jul-2015
  • Category

    Documents

  • view

    3.051
  • download

    27

Embed Size (px)

Transcript of Atestat TRADUCTOARE INDUCTIVE

COLEGIUL TEHNIC ALEXANDRU ROMAN ALESDLUCRARE DE CERTIFICARE A COMPETENTELOR PROFESIONALE NIVEL 3 TRADUCTOARE INDUCTIVECOORDONATORINTOCMIT Valeria Vasile Szilagyi Istvan

CAPITOLUL 1 NOTIUNI GENERALETraductoarele, cunoscute frecvent sub numele de elemente de masura sunt destinate pentru masurarea marimilor conduse [20, 21, 55] si a unor marimi semnificative pe baza carora se pune n evidenta echilibrul proceselor. Prin intermediul lor, vom obtine informatiile necesare conducerii automate a proceselor n circuit nchis, fiind montate de regula pe bucla de reactie.

Generalitati, performante, clasificare

Traductoarele sunt elemente din structura sistemelor automate care au rolul de a masura valorile parametrului reglat si de a converti acest parametru (marime) ntr-o marime fizica ce este compatibila cu marimea de intrare n elementul urmator al sistemului. Traductoarele se compun din elementul sensibil si elementul traductor , conform figurii 3.1.Elementul sensibil efectueaza operatia de masurare propriu-zisa, iar elementul traductor asigura transformarea semnalului ntr-un alt semnal, n general electric sau pneumatic, unificat, semnal cee preteaza pentru transmiterea la distanta.Performantele traductoarelor pot fi apreciate pe baza urmatoarelorcaracteristici:- Sensibilitatea reprezinta limita raportului dintre variatia infinit mica a marimii de iesire si cea de intrare, cnd ultima tinde spre zero, adica: (3.1)Este necesar ca aceasta sensibilitate sa fie constanta pe tot domeniul de masura, adica elementul sa fie liniar, n caz contrar sensibilitatea putndu-se defini n jurul oricarui punct de functionare. n mod normal, elementele de masurat prezinta un anumit prag de sensibilitate, adica o valoare limita i sub care nu mai apare o marime masurabila la iesire.- Preciziase defineste ca valoarea relativa a erorii exprimata n procente: (3.2)obisnuit elementele de masurat din sistemele automate avnd clase de precizie de 0,2 1,5 %, fiind necesar sa fie cu cel putin un ordin de marime superioara preciziei reglajului n ansamblu.- Liniaritatea se refera la aspectul caracteristicii statice a elementelor si, aceasta caracteristica nu trebuie sa prezinte curburi si histerezis pe tot domeniul de variatie al marimilor de intrare si iesire.-Comportarea dinamica. Aceasta caracteristica se refera la capacitatea elementului de a reproduce ct mai exact si fara ntrziere variatiile marimii masurate. Se apreciaza pe baza functiei de transfer a elementului, adica pe baza constantelor de timp ce intervin sau, uneori pe baza benzii de trecere-Reproductibilitate, reprezinta proprietatea elementelor de a-si mentine neschimbate caracteristicile statice si dinamice pe o perioada ct mai lunga de timp, n anumite conditii de mediu admisibile -Timpul de raspuns reprezinta intervalul de timp n care un semnal aplicat la intrare se va resimti la iesirea elementului. Acest timp poate fi orict de mic, dar niciodata nul, putnd fi asimilat cu inertia. -Gradul de finete se caracterizeaza prin cantitatea de energie absorbita de traductor din mediul de masura, recomandndu-se sa fie ct mai mica pentru a nu influenta desfasurarea procesului. Alegerea traductorului se va face n functie de parametrul reglat, n functie de mediul de masura, n functie de tipul semnalului: continuu, electric sau neelectric, discontinuu, s.a.Privite sub aspectul tipului de semnale, traductoarele pot fi analogice sau pot fi numerice (cifrice).Clasificarea traductoarelor este o problema destul de dificila, deoarece varietatea acestora este multipla. Una din variantele de clasificare, n functie de marimea de intrare si cea de iesire, este prezentata schematic n figura 3.2.Un alt mod de clasificare, dupa [23] poate fi facut n raport de marimea de natura neelectrica pe cale electrica. n acest caz vom avea:a.Traductoare pentru marimi geometrice: rezistive, inductive, capacitive si numerice de deplasare; cu radiatii; de proximitate.bTraductoare pentru marimi cinematice : de viteza; de acceleratie; de socuri si vibratii; giroscopice.cTraductoare pentru marimi mecanice : elastice (tractiune, compresie, ndoire, cuplu); tensometrice rezistive; cu coarda vibranta; magnetostrictive; de forta; de cuplu.d.Traductoare pentru marimi tehnologice: presiune, debite, nivel, temperatura.e.Alte traductoare: integrate, etc. n scopul masurarii marimilor fizice care intervin ntr-un proces tehnologic, este necesara de obicei convertirea acestora n marimi de alta natura fizica pentru a fi introduse cu usurinta ntr-un circuit de automatizare. Elementul care permite convertirea unei marimi fizice (de obicei neelectrica) ntr-o alta marime (de obicei electrica) dependenta de prima, n scopul introducerii acesteia ntr-un circuit de automatizare, se numeste traductor. n structura traductoarelor se ntlnesc, n general, o serie de subelemente constructive, ca, de exemplu: convertoare, elemente sensibile, adaptoare etc. Structura generala a traductoarelor este foarte diferita de la un tip de traductor la altul, cuprinznd unul, doua sau mai multe convertoare conectate n serie. n majoritatea cazurilor, structura generala a unui traductor este cea din figura urmatoare:Marimea de intrare Xi (de exemplu: presiune, nivel, forta etc.) este convertita de catre elementul sensibil ntr-o marime intermediara X0 (deplasare liniara sau rotire), care este transformata n marimea de iesire Xe (tensiune electrica, rezistenta electrica, inductanta, capacitate etc.), aplicata circuitului de automatizare cu ajutorul unui adaptor. De obicei, adaptorul cuprinde si sursa de energie care face posibila convertirea marimiiXo n marimea Xe.La un traductor, marimea de intrare Xisi cea de iesire Xe sunt de natura diferita, nsa sunt legate ntre ele prin relatia generala de dependenta:Xe = f(Xi)care poate fi o functie liniara sau neliniara, cu variatii continue sau discontinue.Pe baza acestei relatii de dependenta, se stabilesc urmatoarele caracteristici generale valabile pentru orice traductor:Natura fizica a marimilor si de iesire de intrare (presiune, debit, temperatura, deplasare etc., respectiv rezistenta electrica, curent, tensiune etc.); Puterea consumata la intrare si cea transmisa elementului urmator (de sarcina). De obicei, puterea de intrare este relativ mica (ctiva wati, miliwati sau chiar mai putin), astfel nct elementul urmator n schema de automatizare este aproape totdeauna un amplificator;Caracteristica statica a traductorului, care este reprezentarea grafica a reletiei generale de dependenta, este prezentata n figura de mai jos:Sensibilitatea absoluta sau panta Ka, care este raportul dintre variatia marimii de iesire si a marimii de intrare: Ka = Xe / Xi ;Panta medie (Km), care se obtine echivalnd caracteristica statica cu o dreapta avnd coeficientul unghiular: Km = tg Ka; Domeniul de masurare, definit de pragurile superioare de sens 24424c222y ibilitate Xi maxsi Xe max si de cele inferioare Xi min si Xe min.Clasificarea traductoarelorDup natura mrimii neelectrice de intrare, traductoarele pot fi:- de mrimimecanice: nivel, deplasare, rugozitate, presiune, for, cuplu, vitez, acceleraie etc.;- de mrimi analitice: densitate, concentraii;- de mrimi chimice;- de mrimi termice: temperaturi, cantiti de cldur;- de mrimi fotometrice: iluminri, fluxuri luminoase, strluciri;- de mrimi acustice: presiuni i intensiti acustice;Figura 1.8. Clasificarea traductoarelorO posibil clasificare a traductoarelor este redat n figura 1.8. Dup cum se poate observa mrimea de intrare Xi poate fi electric sau neelectric.Dup modul obinerii mrimii de ieire, traductoarele pot fi:PARAMETRICERezistive R 1. reostatice (folosite la msurarea nivelului, deplasrilor liniare sau unghiulare) bazate pe dependena rezistenei de lungime. Figura 1.9. Traductoare poteniometrice:a traductor poteniometric liniar;b traductor poteniometric circular; c schema electric2. tensometrice (pentru deformaii sau deplasri mici 10100 m).Fig. 1.10. Tensometru cu fir metalic3. piezorezistive (metalice sau semiconductoare) utilizate la presiuni mari 10 4 bari;

4. termorezistive (termorezistene);

5. termorezistive semiconductoare (termistoare) sebazeazpevariaiaexponenialarezistenei cutemperaturalaunele semiconductoare;6. fotorezistive;7. electrolitice.Elementulsensibilalunuitraductor electrolitic este realizat n principiu sub forma a doi electrozi plan paraleli, asemntori unui condensator plan.Capacitive C Funcionareatraductoarelorcapacitivearelabazmodificareatermenilorcare definesc capacitatea unui condensator: dSk C .Modificarea valorii capacitii condensatorului poate fi fcut prin variaia valorilor termenilor S, d i .Modificarea distanei d.Deregul, traductoarelecapacitiveauoarmturfixai unamobil. Aceast armtur mobil d posibilitatea ca mrimea neelectric de msurat s modifice distana, d, dintre armturi cu d.La d = 0 capacitatea condensatorului va fi: dSk C Lad0capacitateacondensatorului vafi: d dSk C0C + + CCele mai utilizate traductoare capacitive sunt cele difereniale, pentru c permite mbuntirea sensibilitii. La d = 0: dAk0 2 1C C CLa d 0: d dAk C1 + d dAk C2 Modificarea suprafeei de suprapunere a armturilor, A.Dac suprafaa A este un dreptunghi cu laturile L i l, prin modificarea distanei de la Lla L x suprafaa A va avea valoarea: l(L x). Ca atare capacitatea condensatorului va fi: dx) - l(Lk C Modificarea permitivitii mediului dintre armturi,.Figura. 1. 11De regul traductoarele capacitive sunt utilizate pentru msurarea volumelor. Dac n recipient sunt introduse dou substane cu permitiviti diferite 1i2, atunci capacitile celor dou condensatoare vor fi:dDlnh) - (H121C i dDlnh222C

Valoarea capacitii echivalente va fi: C = C1 + C2Cea mai utilizataplicaieeste cea n care se dorete msurarea grosimii unui material obinut prin laminare sau alt tehnologie.Msurarea se bazeaz pe modificarea permitivitii electrice.Schema echivalent a msurrii fiind prezentat n figura.1.12.Capacitatea echivalent a celor trei condensatoare fiind: 2C1gC11