Capitolul 3 BCEMT

Un numr mare de dispozitive transform valorile mrimilor fizice n semnale electrice echivalente. Astfel de dispozitive sunt numite traductoare.

3.1 Rezistena variabil

Traductorul tip rezisten variabil este un dispozitiv foarte comun care poate fi construit sub form unui contact (cursor) care se deplaseaz cu alunecare de-a lungul unui fir sau element rezistiv (fig. 5.1, a) sau un contact care se deplaseaz unghiular pe un element rezistiv sub form de resistor nfurat sau grafit (fig. 5.1, b). Acest tip de traductor poate fi numit reostat, respectiv poteniometru i este disponibil comercial n diferite forme, mrimi i valori. Un exemplu simplu l constituie potentiometrul liniar, respectiv rotativ, pentru controlul volumului n aparatura radio-tv. Aceast asemnare a determinat i o alt denumire a traductorului tip rezisten variabil i anume traductor poteniometric.

Traductorul tip rezisten variabil este un dispozitiv pentru convertirea unei deplasri liniare sau unghiulare ntr-un semnal electric. Deoarece este posibil s se converteasc fora i presiunea n deplasare prin metode mecanice, traductorul tip rezisten variabil poate fi utilizat i pentru msurarea forei i presiunii.

Schema electric a circuitului n care este montat traductorul poteniometric este prezentat n figura 3.2, fiind similar cu cea a unui circuit divizor de tensiune. Presupunnd o variaie liniar a rezistenei pR a poteniometrului pe lungimea 0x , tensiunea eu la borna cursorului este dat de relaia:

3TRADUCTORI

Fig. 3.1 Traductori tip rezisten variabil:a- tip liniar; b- tip unghiular.

Fig. 3.2 Schema electric a circuitului traductorului.

a b

Bazele cercetrii experimentale a mainilor termice2

xxUue )/( 0 (3.1)unde U este tensiunea aplicat la bornele poteniometrului, iar x este deplasarea cursorului, respectiv deplasarea care trebuie msurat.

Se observ c, n acest caz, tensiunea de ieire, la bornele traductorului, variaz liniar cu deplasarea. Pentru a msura ns aceast tensiune este necesar s se introduc n circuit un aparat de vizualizare sau de nregistrare a semnalului produs de traductor (fig. 3.3). Un asemenea aparat se caracterizeaz printr-o anumit valoare a rezistenei de interne inR , care, orict de mare ar fi, are totui o valoare finit. Aplicnd circuitului din figura 5.3 reguli simple de legare a rezistenelor, se deduce o nou relaie pentru tensiunea eu la borna cursorului:

0

0 1x

x

R

R

x

x

Uu

in

pe (3.2)

Se constat astfel c, n cazul circuitului real de msurare, dependena dintre semnalul electric i deplasarea corespunztoare nu mai este liniar (fig. 3.4). Abaterea de la liniaritate este cu att mai mare cu ct raportul inp RR / are valori mai ridicate.

Eroarea relativ, n raport cu valoarea curent msurat, este maxim la mijlocul scrii de msurare (fig. 3.5).

Micorarea rezistenei traductorului ( pR ), n vederea micorrii erorii de neliniaritate, antreneaz totodat scderea sensibilitii acestuia prin limitarea valorii tensiunii maxime de alimentare a circuitului de msurare. Fiecare traductor are

Fig. 3.3 Circuitul de msurare al traductorului poteniometric.

Fig. 3.4 Caracteristica circuitului real de msurare n funcie de raportul Rp/Rin.

Fig. 3.5 Eroarea relativ de msurare n funcie de raportul Rp/Rin.

Traductoare 3

indicat, n acest sens, valoarea maxim a puterii P pe care o poate disipa fr a-i schimba caracteristicile. Din legea lui Ohm i relaia de definiie a puterii rezult:

pRUP /2 (3.3)

Valorile uzuale ale rezistenelor traductoarelor poteniometrice sunt cuprinse ntre 100 i 20 000 , iar puterile maxime pe care le pot disipa ajung pn la 5 W.

Datorit particularitilor constructive ale traductoarelor poteniometrice, puterea de rezoluie a acestora este limitat de diametrul firului rezistiv, de pasul de nfurare i de caracteristicile geometrice ale cursorului (fig. 3.6). Variaia rezistenei traductorului n funcie de deplasare se produce n mod discret, treapta de variaie fiind egal cu rezistena unei spire. Rezult astfel valori limit ale puterii de rezoluie de 0,25 ... 0,5 mm, la traductoarele liniare bobinate i de (0,005 ... 0,1)/D grd la traductoarele pentru deplasri unghiulare (D reprezint diametrul suportului izolant pe care s-a practicat nfurarea rezistiv). Pentru traductoarele cu film de crbune(grafit), puterea de rezoluie poate ajunge pn la 10-3 ... 10-4 mm.

Zgomotele electrice care pot aprea n timpul funcionrii traductorului suntcauzate cu precdere de contactul mobil. Dac valoarea curentului drenat de aparatul de vizualizare sau nregistrare este mare, rezistena de contact, care la rndul ei are o valoare important, produce o cdere nsemnat de tensiune, iar aceast rezisten variaz n timpul funeionrii datorit condiiilor diferite de contact. Un alt fenomen nedorit l constituie posibilitatea ca, n anumite condiii, lama elastic a contactului s fie excitat n funcionare la frecvena de rezonan, situaie n care contactul devine aleator. Acest fenomen se elimin prin confecionarea cursorului din dou lame cu frecvene proprii foarte diferite (fig. 3.7). Alte surse de zgomot pot aprea datorit murdririi i uzurii traductorului.

Din punct de vedere dinamic, traductorul poteniometric este un element pur rezistiv constituind un sistem de ordinul zero. Totui, masa finit a prii mobile a traductorului precum i existena frecrilor de tip uscat pot afecta n mod negativ calitatea msurrilor efeetuate cu. tradactoarele poteniometrice, limitnd astfel domeniul lor de utilizare.

Existena frecrilor interne limiteaz de asemenea durata de serviciu a unui asemenea tip de traductor la 2 x 107 cicluri.

Fig. 3.6 Influena diametrului i pasului de nfurare asupra puterii de rezoluie.

Fig. 3.7 Confecionarea cursorului din dou lame cu frecvene proprii foarte diferite.


3.2 Traductoare inductive

O schem a unui traductor inductiv de tip transformator diferenial este prezentat n figura 3.8. Transformatorul este compus din trei bobine sunt dispuse liniar n interiorul crora se poate deplasa liber un miez magnetic. Construcia traductorului este indicat n figura 3.9. Bobina central este alimentat cu o tensiune alternativ (tensiune de intrare), iar tensiunea de ieire de la cele dou bobine de la capete depinde de cuplajul magnetic dintre miez i bobine. Acest cuplaj este dependent de poziia miezului. Astfel, tensiunea de ieire a traductorului este o indicaie privind deplasarea miezului. Att timp ct miezul rmne n apropierea centrului ansamblului de bobine, tensiunea de ieire este aproape liniar (fig. 3.10). Domeniul de liniaritate a transformatoarelor difereniale comerciale este specificat cu claritate, iar traductoarele sunt utilizate doar uneori n afara acestui domeniu. Cnd dispozitivul este utilizat n domeniul liniar, traductorul este numit transformator diferenial variabil liniar. n apropierea poziiei de nul, se nregistreaz o uoar abatere de la liniaritate (fig. 3.11). Se poate observa c figura 3.10 consider relaia de tip faz a tensiunii de ieire, n timp ce graficul n form de V din figura 3.11 indic valoarea absolut a tensiunii de ieire (exist un defazaj de 180 fa de poziia de nul, adic de o parte i de alta a poziiei centrale).

Fig. 3.9 Construcia unui transformator diferenial variabil liniar.

Fig. 3.8 Schema unui transformator diferenial.

Bobine secundare

Bobin primarMiez

Deplasare

Tensiune de intrare

Tensiunede ieire

Bobine secundare

Bobin primar

Carcas Izolaie

Miez

SeciunetransversalDeplasare

Traductoare 5

Fig. 3.10 Caracteristica de ieire a unui transformator diferenial variabil liniar.

Fig. 3.11 Caracteristica de ieire a unui transformator diferenial variabil liniar care prezint o comportare uor neliniar n zona de nul.

Poziia miezului

Deplasarea miezului

Tensiune de ieire +

+

Tensiune de ieirede faz opus

A

0 B

Miezul n A Miezul n BMiezul n 0(poziia de nul)

Domeniul total liniar

Tens. deieire, V

Detali

u

Poziiamiezului

Tensiuneade nul


Frecvena de rspuns a transformatorului diferenial variabil liniar este n primul rnd limitat de caracteristicile ineriale ale dispozitivului. n general, frecvena tensiunii aplicate (de intrare) ar trebui s fie de 10 ori mai mare dect frecvena de rspuns dorit.

Transformatoarele difereniale variabil liniar sunt disponibile ntr-o gam larg de dimensiuni i sunt utilizate pentru msurarea deplasrilor n diferite aplicaii. De asemenea, se por efectua i msurtori de fore i presiuni dac este asigurat o conversie mecanic corespunztoare.

Transformatoarele difereniale variabil liniar se folosesc pentru msurarea unor deplasri de la cteva zecimi de mm pn la circa 1 m. Eroarea de neliniaritatea este n general 1%, iar sensibilitatea variaz ntre 0,2 1,5 V/mm. n construcii destinate deplasrilor unghiulare, acoper domenii de 45 cu o eroare de neliniaritate de 0,5 1,0% i cu o sensibilitate de 0,1 V/grd.

3.3 Traductoare capacitive

Se consider traductorul capacitiv din figura 3.12. Capacitatea electric C a acestui aranjament (condensator plan) este dat de relaia cunoscut pentru capacitatea unui condensator:

A

C (3.3)

unde = permitivitatea dielectricului ( r 0 , unde 0 este permitivitatea vidului, F/m108,854 -120 , iar r este permitivitatea relativ a materialului dielectricului, r =1 pentru aer, r =3 pentru plastic)A = aria de suprapunere a armturilor condensatorului = distana dintre armturi

Dac n relaia (3.3) se introduce aria A n 2cm i distana n cm, se obine urmtoarea relaie pentru capacitatea condensatorului n pF (picofarazi, 1 pf= F10-12 ):

A

C r 885,0 (3.4)

n cazul unui condensator cilindric (fig. 3.13), capacitatea n pF este dat de relaia:

)/(ln56,0

dD

hC r

(3.5)

Fig. 3.12 Traductor de deplasare de tip condensator plan.

Fig. 3.13 Traductor de deplasare de tip condensator cilindric.

Traductoare 7

unde h = distana de suprapunere a armturilor condensatorului, n cmD = diametrul armturii exterioare, n cmd = diametrul armturii interioare, n cm

La traductoarele capacitive de tip cilindric exist o dou posibiliti de modificare a capacitii prin intermediul unei deplasri: modificarea distanei h sau a dielectricului

r (fig. 3.14), ceea ce conduce (relaia 3.5) la o dependen liniar a capacitii n raport cu deplasarea.

La traductoarele capacitive de tip plan exist trei posibiliti de modificare a capa-citii prin intermediul unei deplasri. Aceste posibiliti sunt sintetizate n tabelul 3.1.

Tabelul 3.1 Posibiliti de modificare a capacitii la traductoarele de deplasare de tip capacitiv

Singura modificare ce nu produce o variaie liniar a capacitii cu deplasarea este cea aplicat distanei dintre armturile condensatorului. Situaia este similar cu cea ntlnit n cazul traductoarelor inductive de reluctan variabil. Traductoarele capacitive sensibile la modificarea distanei dintre armturi, prezint o importan deosebit, ntruct, una din armturi poate fi materializat de nsi piesa n micare, evitndu-se astfel contactul fizic direct ntre pies i traductor.

Fig. 3.14 Utilizarea traductorului capacitiv pentru msurarea nivelului unui lichid.

Nivelullichidului


n privina circuitelor electrice n care se conecteaz traductoarele de tip capacitiv, o problem general o constituie faptul c, la dimensiunile lor uzuale, aceste traductoare posed o reactan capacitiv relativ mare (de exemplu, pentru 2cm1A ,

mm2 i f = 10 kHz rezult M6,3cX ). Aceast situaie reclam utilizarea unor montaje electronice cu impedan de intrare foarte mare pentru transmiterea i prelucrarea ulterioar a semnalului msurat.

Circuitul cel mai simplu n care poate fi conectat un traductor capacitiv l constituie circuitul de polarizare (fig. 3.15). Simplitatea acestui circuit ese penalizat de faptul c el nu permite dect msurarea n regim dinamic, frecvena minim de la care poate lucra fiind:

0min )(2

1

RCCf

ct (3.6)

unde tC = capacitatea (variabil) a condensatorului traductortC = capacitatea cablului de conexiune a traductorului n circuit

0R = rezistena combinaiei n paralel a rezistenei circuitului de balast R i a rezistenei de intrare inR a aparatului conectat la ieirea din circuitul de polarizare

Existena acestei frecvene minime de lucru exclude posibilitatea efecturii unei etalonri statice a traductorului, fapt care face ca circuitul de polarizare s fie foarte rar folosit la msurarea cu traductoare capacitive.

Circuitul n punte (fig. 3.16) prezint avantajul c permite etalonarea static a traductorului i conectarea acestuia n circuit cu un cablu dublu blindat evitndu-se astfel influena asupra procesului de msurare a cmpurilor electrostatice produse de obiectele mobile nvecinate.

O variant interesant a circuitului n punte o constituie utilizarea traductorului cu condensator diferenial (fig. 3.17). Un asemenea traductor este format dintr-o armtur mobil care se deplaseaz ntre dou armturi fixe, formnd astfel dou condensatoare variabile care se introduc, fiecare, pe cte un bra al punii de msurare. La deplasarea armturii mobile capacitile celor dou condensatoare se modific n sensuri contrare:

Fig. 3.16 Circuit n punte pentru traductoare capacitive.

Fig. 3.15 Circuit de polarizare pentru traductoare capacitive.

Traductoare 9

xb

AC

xa

AC

2

1(3.7)

Deoarece dispunerea condensatoarelor din figura 3.17 este una n punte (a se vedea i figura 3.16), la echilibru ( 0x ) rezult:

4

3

2

1

C

C

a

b

C

C (3.8)

de unde se deduc valorile capacitilor ce trebuie introduse pe celelalte dou brae ale punii. Cu notaiile din figura 3.17 i cu respectarea condiiei (3.8), din relaia de echilibru a punii de condensatoare se obine:

exe uba

xu

(3.9)deci, tensiunea de ieire este direct proporional cu deplasarea msurat. Restul circuitului de msur, la care se conecteaz punile cu traductoare capacitive, este identic cu cel al amplificatoarelor cu und purttoare.

Un alt circuit de msurare cu traductoare capacitive, care realizeaz o dependen liniar ntre semnalul msurat i deplasare, poate fi obinut cu ajutorul unui amplificator operaional conectat ca n figura 3.18. Pentru acest montaj, se deduce:

KAuC

uC

Cu exfex

x

fe

(3.10)

i acest montaj aparine cazului general al amplificatorului cu und purtroare, amplificatorul operaional ndeplinind funciile de modulator i amplificator.

O categorie deosebit de circuite de msurare cu traductoare capacitive o constituie circuitele cu modulaie n frecven. n acest caz, traductorul este conectat ntr-un

Fig. 3.17 Traductor de deplasare cu condensator diferenial.

Fig. 3.18 Circuit de msurare cu traductor capacitiv i amplificator operaional.


circuit oscilant, n serie (fig. 3.19), sau n paralel (fig. 3.20) cu condensatorul acestuia. Modificarea capacitii traductorului atrage dup sine modificarea frecvenei de oscilaie, modificare ce este n final convertit ntr-un semnal de amplitudine variabil. Astfel, dac se consider cazul circuitului serie (fig. 3.19), frecvena proprie de oscilaie a acestuia este:

x

x

LCC

CCf

21

(3.11)

iar variaia relativ a frecvenei n raport cu variaia relativ a capacitii traductorului:

x

x

x C

C

CC

C

f

f

2

1(3.12)

cu condiia ca variaia relativ a capacitii traductorului xx CC / s fie suficient demic. n acest caz, variaia relativ a frecvenei de oscilaie este direct proporional cu variaia relativ a capacitii traductorului.

3.4 Traductoare piezoelectrice

Se consider aranjamentul din figura 3.19. Un cristal piezoelectric este plasat ntre dou plci ca i electrozi. Cnd o for este aplicat plcilor, n cristal se va produce o o deformaie i o tensiune mecanic corespunztoare. La anumite cristale, aceast deformaie va produce o diferen de potenial la suprafaa cristalului. Acest efect este numit efect piezoelectric. Sarcina electric indus pe cristal este proporional cu fora aplicat i este dat de relaia:

FdQ (3.13)unde Q = sarcina electric, n C (coulombi)

F = fora aplicat, n Nd = constant de proporionalitate, numit constant piezoelectric

Tensiunea de ieire, dat de cristal, este dat de relaia:gtpE (3.14)

unde t = grosimea cristalului, n m

p = presiunea aplicat, n 2/ mN/dg = tensiunea de sensibilizare

Tensiunea de ieire depinde de direcia n n care este tiat cristalul n rapost cu axele cristalului.

De asemenea, cristalele piezoelectrice pot fi supuse la diferite tipuri de tensiuni de

Fig. 3.19 Traductor piezoelectric.t

A

F

Cristal

E=gtp

Traductoare 11

forfecare n loc de solicitarea de compresiune simpl din figura 3.19. n aceste cazuri, tensiunea de ieire este o funcie complicate, ce depinde de orientarea exact a axelor cristalului. Cristalele piezoelectrice sunt larg utilizate ca i traductori de presiune, care nu sunt scumpi, pentru msurri n regim dinamic.

3.5 Traductori fotoelectrici

Un traductor fotoelectric convertete o raz de lumin ntr-un semnal electric util. Se consider circuitul din figura 3.20. Lumina cade pe catodul fotosensibil i determin emisia de electroni, care sunt atrai de anod. n acest mod se produce un curent electric n circuitul extern. Catodul i anodul sunt introduse ntr-un tub de sticl sau cuar, care este fie vidat, fie umplut cu un gaz inert. Sensibilitatea fotoelectric este defint prin relaia:

SI (3.15)unde I = curentul fotoelectric

= iluminarea catodului, n lm (lumen)S = sensibilitatea, n WA / sau lmA /

Rspunsul celulei fotoelectrice la lungimea de und a luminii incidente este influenat de doi factori:

(1) caracteristica de transmisie a materialului tubului i(2) caracteristic fotoemisiv a materialului catodului.Ca materialele fotoemisive sunt utilizate acele materiale la care emisia de electroni

este n domeniul de lungimi de und ale luminii ntre 0,2 i 0,8 m. n celulele fotoelectrice apar diferite efecte de zgomot.

Celulele fotoelectrice sunt foarte utile pentru msurarea intensitii luminii. Cu ajutorul acestui tip de traductor (care este relativ ieftin) se pot msura deplasri (de valori reduse) sau se poate contoriza (numra) periodicitatea de ntrerupere a sursei sau razei de lumin.

Aranjamentul pentru msurarea deplasrilor este prezentat n figura 3.21, care se compune dintr-o surs de lumin, un sistem optic de focalizare a fluxului luminos, un

Fig. 3.20 Traductor cu efect fotoelectric (celula fotoelectric sau fotodioda).

Fig. 3.21 Msurarea deplasrilor liniare cu fotodioda: 1-surs de lumin; 2-oglin-d; 3-diafragm; 4-lentil de focalizare;

5-fotodiod.

Catod

Anod

I R E

Raz de lumin


traductor fotoelectric i elementul sub form de perete mobil, care execut o deplasare liniar i secioneaz raza de lumina incident pe traductor.

Dac se coreleaz n mod corespunztor caracteristicile geometrice i fotometrice ale razei luminoase, cu cele ale elementului sensibil al traductorului fotoelectric, se poate obine o liniaritate foarte bun a traductorului de deplasare. Asemenea traduc-toare se pot construi att pentru micri de translaie ct i pentru micri de rotaie.

Pentru a asigura o precizie corespunztoare pe toat durata msurrii este necesar ca sursa de lumin s fie alimentat de la o surs de tensiune continu stabilizat.

O variant uzual a acestui tip de traductor o constituie traductorul fotoelectric pentru indicarea poziiei arborelui cotit la un motor cu ardere intern. Un asemenea traductor este format dintr-un disc, prevzut ctre periferia sa cu un numr de guri echidistante care se cupleaz rigid cu arborele cotit, i traductorul propriu-zis care se fixeaz pe cadrul standului de prob cu un dispozitiv care permite reglajul n dou plane perpendiculare.

Obinerea diagramei indicate la motoarele cu ardere internSistemele electronice sunt acum larg utilizate pentru nregistrarea diagramelor indicate(fig. 3.22).

Un dispozitiv tipic pentru msurarea variaiei presiunii din cilindru este artat n figura 3.23. Traductorul msoar presiunea instantanee care este afiat pe osciloscop sau pe monitorul unui computer n funcie de timp (unghi de rotaie). Un sistem disc canelat-surs de lumin-detector de lumin este folosit pentru a genera semnale la unghiuri ale arborelui cotit care corespund canelurilor. Pentru a corela presiunea cu volumul se utilizeaz relaia de legtura dintre unghiul la manivel i volumul curent V ocupat de fluidul motor:

Bc sD

VV4

2 (3.16)

Fig. 3.22 Diagrama indicat n coordonate p-V pentru un m.a.s. care funcioneaz la 2000 rot/min

100 200 300 400 500 6000

10

20

30

40

Pre

siun

ea, b

ar

Volumul, cm3

Traductoare 13

undecV = volumul camerei de ardere sau volumul minim al fluidului motor

D = alezajul cilindrului

Bs = cursa pistonului.

Cursa pistonului dat de relaia)]sin11(

1cos1[ 22 rsB (3.17)

sau, pentru calcule uzuale, de relaia)2cos

4cos

41( rsB (3.18)

unde 2/Sr = raza manivelei arborelui cotitlr / = coeficientul de compactitate al motorului ( l = lungimea bielei)

= unghiul manivelei arborelui cotit, n raport cu un sistem de referin.Diagrama indicat obinut cu ajutorul dispozitivului electronic din figura 3.23, i

dup calibrare, este n coordonate p (fig. 3.24).

3.6 Concluzii

1. Traductorii prezentai transform deplasrile liniare sau unghiulare n semnale electrice. Astfel, Capitolul 3 este n acelai timp destinat i msurrii deplasrilor.

2. Natura diferit a stimulului (deplasarea) i a semnalului metrologic (electric), impugn calibrarea (etalonarea) aparatului de msur care vizualizeaz semnalul metrologic.

Semnalul datde traductor

Traductorde presiune

Amplificator

OsciloscopSemnalul datde sursa delumin

PMI

PMI

Detector de lumin

Surs de lumin

Disc canelatFig. 3.23 Dispozitiv electronic pentru obinereadiagramei indicate n coordonate p-


Fig. 3.24 Diagrama indicat n coordonate p- pentru un m.a.c.

PMI

Pres

iune

a, b

ar

Unghiul la manivel, grade370350 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490340330320310300290280270260

10

20

30

0

40

50

60

70

80

Traductoare 15

Bibliografie1. Apostolescu, N., Taraza, D. Bazele cercetrii experimentale a mainilor termice, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1979.2. Holman, J.P., Gajda, Jr., WJ. Experimental methods for engineers, McGraw-Hill Publishing Company, New York, 1989.Scarpete, D. Calculul dinamic al motoarelor cu ardere intern, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 2004.Stone, R. Introduction to internal combustion engine, The Macmillan Press Ltd, London, 1992.

2. Smith, E.H. Mechanical Engineers Reference Book, Publisher: Elsevier Butterworth-Heinemann, 1998, p. 3/22.

A. Coninutul cursului / numr de ore pentru fiecare tem:Cap.1 Noiuni introductive despre tehnicile de cercetare experimentala: (4 ore)

2. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20003.5 Instrumentation, pag. 3/21

-Principii generale ale masurarii;-Clasificarea metodelor de masurare;-Schema functionala generala a aparatelor si sistemelor de masurare;-Erori de masurare

Cap.2 Caracteristici generale ale sistemelor de masurare: (4 ore)-Caracteristici statice;-Caracteristici dinamice;-Analiza comportarii dinamice a sistemelor de masurare-Sisteme de masurare de ordinul I;-Determinarea experimentala a principalelor caracteristici dinamice

Cap.3 Masurarea deplasarilor si vitezelor: (4 ore)

1. Carvill, J. Mechanical Engineers Data Handbook, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20037.7 Velocity measurement, pag. 2837.8 Rotational-speed measurement, pag. 2842. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20003.5.2 Dimensional/geometrical measurements, pag. 3/23

-Masurarea deplasarilor cu traductoare potentiometrice;


- Masurarea deplasarilor cu traductoare inductive;- Masurarea deplasarilor cu traductoare capacitive;- Masurarea deplaarilor cu traductoare optico-electronice;- Masurarea vitezelor in miscare de translatie;- Masurarea vitezelor in miscare de rotatie.

Cap.4 Masurarea presiunii si fortei: (4 ore)

1. Carvill, J. Mechanical Engineers Data Handbook, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20037.5 Pressure measurement, pag. 2792. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20003.5.5 Force/weight measurement, pag. 3/283.5.6 Pressure, pag. 3/29

- Masurarea presiunii cu manometru cu lichid;- Masurarea presiunii cu elemente elastice;- Tipuri de traductoare de presiune;- Ridicarea diagramei presiune timp la masinile termice;- Masurarea fortei.

Cap.5 Metode de masurare aplicate curgerii fluidelor: (8 ore)

1. Carvill, J. Mechanical Engineers Data Handbook, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20037.6 Flow measurement, pag. 2812. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20003.5.7 Flow, pag. 3/21

- Masurarea vitezei, presiunii si densitatii;- Metoda grafo-analitica de calcul a vitezei in conducte;- Masurarea debitului utilizind dispozitive de strangulare;- Rotametre;- Masurarea electrica a vitezelor si debitelor; - Metode de masurare si reglare a nivelului;

Cap.6 Principii de masurare si control a temperaturii: (6 ore)

1. Carvill, J. Mechanical Engineers Data Handbook, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20037.4 Temperature measurement, pag. 2742. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20003.5.8 Temperature measurement, pag. 3/34

- Echilibrul termic;

Traductoare 17

- Montarea traductoarelor de temperatura;- Masurarea temperaturii fluidelor;- Calculul erorilor dinamice la masurarea temperaturii;- Masurarea temperaturii corpurilor solide;- Masurarea temperaturii folosind radiatia corpurilor;- Masurarea temperaturilor scazute

Cap.7 Modelarea experimentala: (4 ore)- Modelarea fizica;- Elemente de teoria similitudinii;- Modelarea analogica;- Modelarea electrica a sistemelor mecanice; - Modelarea electrica a cimpurilor termice.

Cap.8 Prelucrarea datelor experimentale: (4 ore)

2. Smith, E.H. (editor) Mechanical Engineers Reference Book, Butterworth-Heinemann (Elsevier Science), Oxford, 20007.6 Statistics, pag. 17/23

-Legi de repartitie a probabilitatii;- Verificarea ipotezelor statistice;- Stabilirea numarului necesar de masuratori;- Analiza grafica a rezultatelor.

Cap.9 Organizarea activitatii de cercetare: (4 ore)- Structura generala a unui program de cercetare;- Programarea cercetarilor;- Sisteme automate de achizitie si prelucrare a datelor .

B. Bibliografie de elaborare a cursului1.Apostolescu, N. Taraza, D. Bazele cercetarii experimentale a

masinilor termice. Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1979.2.Stuart Ball. Temperature Measurement Technique. Embadded system

design.2002.3.Peter Childs. Practical Temperature Measurement. Butterworth-

Heinemann; 2001.4.Jennifer McWilliams. Review of air flow measurement techniques

December 2002. Lawrence Berkeley National Laboratory. Paper LBNL-49747.

5.John I. Levenhagen , Donald H. SpethmannHVAC Controls and Systems. McGraw-Hill, 1993.

6.Viorel POPA. Sisteme de stocare si transfer a fluidelor criogenice. Editura Evrika, 2000, ISBN 973-8052-54-8.

7.Holman, J.P. Experimental Methods for engineers, McGraw-Hill, 1989.

8.

Capitolul 3 BCEMT

Documents

Transcript of Capitolul 3 BCEMT