CATALIN-IONUT COMSA

7/31/2019 CATALIN-IONUT COMSA

1/27

ELEV : COMSA CATALIN-IONUT

GRUP SCOLAR INDUSTRIAL MECANICA FINA

CLASA - XIV- P2


2/27

PROIECT:

INSTALATII SI SISTEME

DE MASURARE


3/27

CUPRINS

1.ARGUMENTCONSIDERENTE GENERALE

2.CAPITOLUL 1ELEMENTE COMPONENTE DE BAZA ALE INSTALATIILOR SAU ALESISTEMELOR DE MASURARE

3.CAPITOLUL 2REPREZENTARI GRAFICE ALE STRUCTURII UNEI INSTALATII

4.CAPITOLUL 3TIPURI DE STRUCTURI ALE SISTEMELOR DE MASURARE

5.BIOGRAFIE


4/27

1.CONSIDERENTE GENERALE

Avand in vedere functiile pe care le indeplinesc, instalatiile si sistemele demasurare pot fi clasificate in :

>instalatii de verificare / testare si diagnosticare a echipamentelor,instalatiilor si sistemelor industriale;

>instalatii de supraveghere si control a proceselor industriale.Instalatiile de masurare utilizate in automatele de control activ si pasiv se

clasifica in functie de prezenta sau absenta actiunii instalatiei de masurareasupra procesului tehnologic de prelucrare a piesei in :

>instalatii de masurare utilizate in automatele de control activ ;

>instalatii de masurare utilizate in automatele de control pasiv.Automatele de control activ reprezinta cea mai avansata forma de control

tehnic al calitatii. Instalatiile de masurare utilizate modifica desfasurareaprocesului tehnologic la prelucarea piesei pe masina-unealta, permitand :


5/27

>comanda intreruperii prelucarii atunci cand piesa ajunge la dimensiuneastabilita sau la comanda schimbarii automate a regimului de prelucare in oricemoment ;

>reglarea masinii-unelte, deci a sculei pentru inceperea unui nou ciclu defabricatie ;

>comanda opririi sau a blocarii masinii-unelte in cazul ruperii sculei, candsemifabricatul are dimensiuni necorespunzatoare sau in alte cazuri care pot

provoca deteriorarea masinii sau care prezita pericol pentru cel care deservestemasina.

Luand in considerare principalii factori perturbatori care provoaca abateride prelucare si erori de masurare, toate instalatiile de masurare utilizate incontrolul activ pot prevenii aparitia rebutului.

Instlatiile de masurare utilizate in automatele de control pasiv efectueazacontrolul pieselor fara a intervenii in procesul tehnologic de prelucare. Deaceea, ele sunt folosite in productia de serie si de masa pentru realizarea unorproduse cu precizie mare, cu productivitate mare si cu pret acceptabil.


6/27

Schemele structurale ale automatelor de control activ si pasiv suntprezentate mai jos in figurile 1 si 2.

marime

marime

prescrisa

controlata

1 2 3 4

5

Fig.1 Schema structurala a automatului de control activ:

1-cap de masurare cu element de comparare;

2 amplificator ;

3 element de executie ;

4 masina unealta ;

5 traductor dereactie.


7/27

1

4

2 3marime

prescrisa

marime

controlata

Fig.2 Schema structurala a automatului de control pasiv:

1 cap de masurare cu element de comparare ;

2 amplificator ;

3 instalatie de sortare ;

4 proces controlat.


8/27

Tinand seama de principiile de functionare, instalatiile de functionare pot fimecanice, electrice, pneumatice, optice, cu radiatie etc. Aceasta clasificare estemai mult conventionala deoarece in realitate majoritatea instalatiilor demasurare reprezinta sisteme combinate formate din tipurile mentionate.

Se deosebesc instalatii de masurare care vin in contact cu piesa masuratasi instalatii de masurare cu actiune asupra piesei fara a intra in contact cuaceasta. Cel mai des utilizate sunt instalatiile de masurare cu contact cu piesa

datorita simplitatii, robustetii si eliminarii influentei impuritatilor, geometrieipiesei sau lichidului de racire asupra procesului de control. Intr-o serie de cazurispeciale, viteze foarte mari de deplasare a piesei, sensibilitate marita asuprafetei piesei controlate la actiuni mecanice, procese de productie care sedesfasoara la temperaturi inalte, se folosesc instalatiile de masurare fara

contact.Lant de Msurarereprezinta o serie de elemente ale unui aparat de

msurat sau ale unui sistem de msurare care constituie traseul semnalului de

msurare de la intrare pn la ieire.


9/27

Intslatiile de masurare mecaniceprezinta robustete mare dar precizia loreste mica. Se pot realiza cu traductoare mecanice cu actiune directa : calibrerigide, calibre pana, calibre reglabile si cu traductoare mecanice cu amplificaremecanica.

Capul de masurare cu tradutor electricpoate fi cu doua sau mai multecontacte, cu sau fara amplificarea deplasarii contactelor in raport cu deplasareatijei de masurare. Amplificarea propriuzisa se obtine de preferinta pe cale

mecanica sau pneumatica, partea electrica avand drept scop numaiautomatizarea procesului de control. El se foloseste in scopul unui controllimitativ (de limite), pentru a vedea daca dimensiunile efective ale pieselor decontrolat se incadreaza sau nu in campul de toleranta descris sau in intervalulstabilit (fara a preciza valoarea efectiva a fiecarei dimensiuni in parte). Schema

de principiu a capului de masurare cu traductor electric cu doua contacte esteredata in figura 3.


10/27

6

1

2

3

4

5

7

a

b 5

Fig. 3 Schema de principiu a capului de masurare

cu traductor electric cu doua contacte

1 tija palpatoare ;

2 ghidaj ;

3 parghie ;

4 contacte ;

5 surub micrometric ;6 acul fortei de masurare ;

7 arc.


11/27

Instalatiile de masurare electricepot avea in componenta capete demasurare cu traductoare electrice cu contacte, tradutoare inductive sitraductoare capacitive. Sunt robuste, insa au gabarit relativ mare si oarecaresensibiltate la vibratii, avand in constructii, in geneal, parghii.

Capul de masurare cu traductor inductivofera avantajul unei sensibilitati siprecizii ridicate. In figura 4 este prezentata schema de principiu a unui cap demasurare cu traductor inductiv, prin intermediul caruia o marime mecanica,masurata, se transforma in variatia impedantelor unei bobine.

1

4

3

Fig. 4 Schema de principiu a capului de masurare cu traductor inductiv

1 - tija de palpare2 - traductor inductiv

3 - arcul fortei de masurare

4 - piesa


12/27

Instalatiile de masurare cu traductoare pneumaticeau inertie mare(timp de raspuns ridicat) insa prezinta robustete, precizie ridicata, raport deamplificare mare, posibilitatea masurarii fara contact cu piesa, siguranta infunctionare si folosirea in locuri greu accesibile. Cea mai utilizata schema cutraductor pneumatic este prezentata in figura 5 in care marimea de iesire -presiunea din camera de masurare - este modificata in anumite limiteproportional cu variatia marimii de intrare si cu variatia interstitiului duza-calpeta.

duza de intrare

duza de

masurare

camera de

masurare

manometru

Fig. 5 Schema de masurare cu traductor pneumatic


13/27

Instalatiile de masurare digitale reprezintalanuri de msurare digitale

ce conin o parte analogic i alte cteva blocuri specifice. Semnalul analogic

este prelucrat n blocul analogic i apoi aplicat unui bloc de eantionare memorare (E/M) care preleveaz valori instantanee i le menine la intrarea

convertorului analog digital (CAD) pe timpul necesar conversiei. Instalatiaeste dotata cu un microprocesor care, pe baza unui program impus deutilizator, asigur reglarea mrimii msurate.

2.Elemente componente de baza aleinstalatiilor sau ale sistemelor de masurare

O instalatie sau un sistem de masurare reprezinta un mijloc demasurare constituit din mai multe aparate de masurat (situate in fluxulsemnalului) sau auxiliare (nesituate in fluxul semnalului), dar care livreaza


14/27

energie auxiliara pentru mentinerea functiunii instalatiei, necesara pentrucaptarea si adaptarea unui semnal de masurare si pentru emiterea valoriimasurate, ca imaginea marimi de masurat. Daca numarul aparatelor se reducela unu, atunci instalatia devine un aparat.

Marimea de

masurat

t in C

Termometru

cu rezistenta R in

Punte de

masurat

Energie

auxiliara

Aparatul 2

Semnalul

de masurare 2Amplificator

de masurat

Aparatul 3

Energie

auxiliara

Traductor

Indicator cu

tablou de

comanda

Aparatul 4

Aparatul 5

P in bar

Regulator

pneumatic

Semnalul de

masurare 5

l in mm

Valoarea

masurata

t in C

Aparatul 1

Semnalulde masurare1

Semnalulde masurare 4


15/27

Aparatul

Nr. 1 2 3 4 5

DenumireaTermometrucu rezistenta

Punte demasurat

Amplificator demasurat

Traductorelectropneumatic

Indicatorcu tablou

decomanda

Denumirea dupa functie captor adaptor adaptor adaptor emitatordirect

Denumirea dupa structura

semnalului

traductor traductor traductor unitate traductor unitate traductor

Marimea de masurat temperatura rezistenta tensiunea curentul temperatura

Domeniul de masurare 100...300 C - - - 100...300 C

Semnalul de intrare Xi temperatura rezistenta tensiunea curentul curentul

Domeniul semnalului Xi 100...300 C 138,5...212,0

3

0...60 mV 0...20mA 0...20mA

Semnalul de iesire Xe rezistenta tensiunea curentul presiunea lungimea

scarii

Domeniul semnalului Xe 138,5...212,03 0...60 mV 0...20mA 0,2...1.0bar 0...100mm


16/27

Aparat de

auxiliar

Aparat de

masurat

Aparat de

masurat

Aparat de

masurat

Xi S

m

Wa

Sm

Fig. 7 Componentele unei instalatii de masurat

Wa=energie auxiliaraSm=semnal de masurare

Dupa rolul pe care il au in cadrul instalatiei de masurat, aparatele de

masurat se numesc : captor, adaptor, emitator (Fig.8).


17/27

Wa

Se

Aparat de

auxiliar

Emitator

E

Captor

C

Adaptor

A

Xi S

m

Fig. 8 Denumirea aparatelor de masurat, dupa rolul in cadrul instalatiei de masurat

Wa=energie auxiliara

Sm=semnal de masurare

Senzor

sesizor (sonda)

Marimea

de masurat

Amplificator

Calculator

Convertizor

Emitator direct:

indicator

inscriptor

numarator

Emitator indirect


18/27

Captoruleste un aparat de masurat care capteaza marimea de masurat laintrare si emite la iesire un semnal de masurare corespunzator (exemplu :termometru cu rezistenta).

Daca marimea de intrare este, in acelasi timp, si semnal de masurare,captorul, ca prim element al instalatiei, nu este necesar.

Cand energia semnalului de masurare este luata direct de la instalatie,captorul este activ, iar in cazul in care marimea de masurat comanda o energie

auxiliara, livrata captorului de o sursa auxiliara, captorul este pasiv.Partea captorului care sesizeaza direct marimea de masurat si care este

sensibila la aceasta din urma, se numeste senzorsau sonda(exemplu :fotoelementele). Captorul trebuie sa micsoreze pe cat este posibil influentamarimilor perturbatoare asupra semnalului de masurare.

Adaptoruleste un aparat de masurat dintr-o instalatie. Acesta este situatintre captor si emitator si are diferite functii. Astfel, el poate fi : amplificator demasurare, traductor, calculator etc.


19/27

Amplificatorul de masurareeste un aparat de masurat cu energie auxiliarala care energia de intrare comanda energia auxiliara de iesire (exemplu :amplificarea puterii).

Calculatoruleste un aparat de masurat adaptor care serveste laprelucrarea ulterioara a semnalelor de masurare, efectuand operatii de calcul.

Se deosebesc :>aparate de conexiunecare servesc la conectarea a doua sau a mai multor

semnale de masurare ;>aparate de functiecare transforma semnalul de intrare Xi dupa o anumita

relatie matematica in semnal de iesire Xe ;>aparate de temporizarecare formeaza dependenta temporara dintre

semnalele de iesire si cel de intrare.

Emitatoruleste un aparat de masurat care foloseste energie auxiliara siemite valoarea masurata a marimi de masurat. Emitatorul poate fi direct (vizual)sau indirect.


20/27

In cazul in care emitatorul este prevazut cu dispozitive care livreazainformatii suplimentare, la valoarea masurata cu aparate de semnalizare, esteemitator de semnal limita sau semnalizator cu valoare limita.

Emitatorul direct livreaza (emite) valoarea masurata intr-o forma directinteligibila pentru observator.

Cele mai importante emitatoare directe sunt : indicatoarele,inregistratoarele si numaratoarele.

Indicatoruleste un emitator direct, care permite citirea directa a valoriimasurate.

Indicatorul analogindica valoarea masurata, cu ajutorul unui indicator pe oscala (aparate cu indicator, osciloscoapele).

Indicatorul digitalindica valoarea masurata in forma de numere, adica in

valori discrete ale indicatiei. Daca o scara analoaga consta intr-un sir de cifresituate pe un element mobil fata de o fereastra sau fata de un reper este vorbade o indicatie analoaga cu ajutorul unei scari analoage cifrate.


21/27

Inregistratoruleste un emitator direct care inscrie valoarea masuratade cele mai multe ori proportionala cu timpul pe o banda mobila, pe odiagrama polara etc.

Numaratoruleste un emitator direct, care formeaza valoarea masurata casuma sau ca integrala de timp, aceasta fiind emisa intr-o forma directa sivizibila.

Emitatorul indirectlivreaza valoarea masurata intr-o forma recunoscutanumai cu dispozitive sau cu cunostinte speciale.

Dupa forma semnalului, mijloacele de masurat se clasifica in : traductoaresi convertizoare (Fig. 9).

Mijloc de masurat

Traductor de masurat

Traductor de masurat unitate

Convertizor

Convertizor analog-digital Convertizor digital-analog

Convertizor de cod

Fig. 9 Denumirea mijloacelor de masurare dupa forma semnalului


22/27

Traductorul de masurareeste un mijloc de masurare care transformaun semnal de intrare analog intr-un semnal de iesire analog, dependent de celde intrare.

In cazul in care la intrarea si iesirea traductorului de masurare se aflaaceeasi marime fizica si aparatul lucreaza fara energie auxiliara, traductorul senumeste transformatorsau convertizor(exemplu : transformator de curent).

Traductorul unitateeste un traductor cu domeniul semnalului de iesirenormat, care necesita, de regula, energie auxiliara. Acest traductor se mai

numeste transmitator sau convertizor standard de masurare.Convertizoruleste un aparat de masurat la care semnalul de intrare

difera structural de cel la iesire (exemplu : analog-digital, digital-analog) saucare are numai o structura digitala.

Convertizorul analogic-digitaltransforma un semnal de intrare analog intr-

un semnal de iesire digital.Convertizorul digital-analogtransforma un semnal de intrare digital intr-un

semnal de iesire analog.


23/27

3.Reprezentari grafice ale structurii

unei instalatii

Reprezentarea grafica a unei instalatii de masurat este descrisa de figurile7 si 8.

Schema de montajtrebuie sa contina toate aparatele de masurat, aparateleauxiliare si elementele constructive ale instalatiei, sub forma de simboluri sauaparate-bloc.

Legaturile dintre aparate trebuie reprezentate simplificat, dar clar.Schema de montaj contine : simbolul aparatului, aparatul-bloc, schema

functionala.Simbuloul aparatuluireprezinta aparatul de masurat, aparatul auxiliar sau

un element constructiv reprezentat intr-o forma simplificata sau printr-un semnnormat (standardizat).


24/27

Aparatul-blocreprezinta un aparat de masurat, aparat auxiliar sau unelement constructiv reprezentat grafic simplificat sub forma de dreptunghi, ininteriorul caruia se deseneaza sau nu simbolul normat al aparatului.

Schema functionalaeste o reprezentare simbolica a legaturilor dintresemnalele sistemului, adica dintre semnalele de masurare ale instalatiei, aleaparatului sau ale unui numar de aparate si instalatii.

In aceasta schema, elementele de transmitere ale instalatiei ori ale

aparatului se reprezinta ca semnalele bloc, iar legaturile lor, prin linii de actiunecu sens.

Partile componente ale unei scheme functionale sunt : semnalul bloc, linialde actiune, sensul de actiune.

Semnalul-blocse reprezinta de preferinta printrin dreptunghi, cu o linie

dubla la legatura semnalului de iesire


25/27

Linia de aciuneeste o lnie continua subtire, care indica drumul unui semnal

de masurare. Ea porneste, de regula, de la latura mica a semnalului bloc.Sensul de actiunese reprezinta cu sageti, pe linia de actiune caredetermina un proces de masurare, de comanda, etc.Sensul de actiune caracterizeaza un semnal de masurare ca semnal de

intrare sau de iesire.

4.TIPURI DE STRUCTURI ALE SISTEMELORDE MASURARE

Cela mai importante legaturi dintr-o schema functionala sunt : structura inlant, structura in paralel si structura in cerc, acestea fiind reprezentate in fig.10.


26/27

X1 X2 X3 X4

(Xe) (Xe)

a) Structura in lant

X1

X1

X1

Xe

Xe

X21

X22

X2=X21+X22

b) Structura in paralel

c) Structura in cerc

Xi1

Xe2

Xi2=Xi1+Zez

Fig.10 Structura semnalului bloc


27/27

Principii de functionare principiul energiei

Transmiterea semnalelor nu se poate face fara schimb de energie. Spreexemplu la masurarea piesei cu un aparat de tip Abbe vertical, piesa estepalpata cu o forta de masurareF, care produce o deformatie elastica. In acest

proces are loc un schimb de energie care influenteaza semnalul de masurare.Ca urmare, la folosirea unui mijluc de masurare trebuie sa se controleze nunumai schema de functionare, ci si masura in care nivelul energetic nudetermina erori de adaptare prea mari ale marimii de masurat. De aceea estenecesar sa se intocmeasca schema fluxului de energie.

Schema fluxului de energie indica faptul ca transmiterea smnalului estelegata de transmiterea puterii.

In fiecare semnal transmis, apar simultan doua marimi de masurat, al carorprodus trebuie sa reprezinte puterea semnalului. Aceste marimi de masurat senumesc intensitatisi trebuie urmarite intotdeauna in schema.

CATALIN-IONUT COMSA

Documents

Transcript of CATALIN-IONUT COMSA