Traductoare

download Traductoare

of 14

  • date post

    19-Jul-2015
  • Category

    Engineering

  • view

    226
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Traductoare

Cuprins

Cuprins

ArgumentCapitolul 1. TraductoarePrezentarea Traductoarelor

Generaliti

Performane

ClasificareCapitolul 2. Traductoare de nivel

Nivelmetre bazate pe proprietile electrice de material

Nivelmetre bazate pe foa arhimedic

Nivelmetre cu radiaii

Capitolul 3. Instruciuni specifice de securitatea

i sntatea munciiBibliografie Argument

Procesele tehnologice rapide sunt caracterizate prin viteze mari de variaie a mrimilor reglate. Ele se ntlnesc n domeniul acionrilor electrice i echipamentelor electroenergetice. Acionrile electrice realizeaz comanda i reglarea motoarelor electrice de toate tipurile. Rolul echipamentelor electroenergetice este de a furniza sau transforma energia electric, n aceast categorie intrnd generatoarele de energie electric, redresoarele, invertoarele, convertoarele de frecven, traductoarele.

1. Traductoare Prezentarea traductoarelor: generaliti, performane, clasificare n scopul msurrii mrimilor fizice care intervin ntr-un proces tehnologic, este necesar, de obicei, convertirea acestora n mrimi de alt natur fizic pentru a fi introduse cu uurin ntr-un circuit de automatizare.

Traductoarele sunt elemente din structura sistemelor automate care au rolul de a msura valorile parametrului reglat i de a converti acest parametru (de obicei o mrime fizic neelectric) ntr-o mrime fizic (de obicei electric) dependent de prima, compatibil cu mrimea de intrare n elementul urmtor al sistemului. Traductoarele sunt cunoscute i sub denumirea de elemente de msur, destinate msurrii mrimilor conduse i a unor mrimi semnificative, pe baza crora se pune n eviden echilibrul proceselor

Prin intermediul traductoarelor putem obine informaiile necesare conducerii automate a proceselor n circuit nchis

Traductoarele sunt montate de regul pe bucla de reacie. n structura traductoarelor exist, n general, o serie de subelemente constructive ca, de exemplu: convertoare, elemente sensibile, adaptoare etc.

Structura general a traductoarelor este foarte diferit, de la un tip de traductor la altul, cuprinznd unul, dou sau mai multe convertoare conectate n serie. n majoritatea cazurilor, structura general a unui traductor este cea din figura urmtoare:

Elementul sensibil numit i detector, efectueaz operaia de msurare propriu-zis, lund contact cu mediul al crui parametru se msoar; este specific fiecrui parametru msurat;

Adaptorul numit i transmiter asigur transformarea (adaptarea) semnalului msurat ntr-un alt semnal, n general electric sau pneumatic, unificat, semnal ce se preteaz pentru transmiterea la distan.

Mrimea de intrare Xi (de exemplu: presiune, nivel, for etc.) este convertit de ctre elementul sensibil ntr-o mrime intermediar X0 (deplasare liniar sau rotire), care este transformat n mrimea de ieire Xe (tensiune electric, rezisten electric, inductan, capacitate etc.), aplicat circuitului de automatizare cu ajutorul adaptorului.

De obicei, adaptorul cuprinde i sursa de energie care face posibil convertirea mrimii Xo n mrimea Xe.

Mrimea de ieire a traductoarelor :

pentru sistemul electronic unificat E, este un semnal electric n gama 2-10 mA

pentru sistemul electronic nou de automatizare (S.N.A.) (sistemul electronic unificat F) este un semnal electric n gama 4-20 mA pentru sistemul unificat pneumatic folosesc ca semnal unificat presiunea de 0.2-1daN/cm2.Caracteristicile generale ale traductoarelor La un traductor, mrimea de intrare Xi i cea de ieire Xe sunt de natur fizic diferit, ns sunt legate ntre ele printr-o relaie general de dependen de forma:

Xe = f(Xi) Relaia de dependen poate fi o funcie liniar sau neliniar, cu variaii continue sau discontinue.

Performanele traductoarelor pot fi apreciate pe baza urmtoarelor caracteristici:

natura fizic a mrimilor i de ieire de intrare (presiune, debit, tempe-ratur, deplasare etc., respectiv rezisten electric, curent, tensiune etc.);

puterea consumat la intrare i cea transmis elementului urmtor (de sarcin); de obicei, puterea de intrare este relativ mic (civa wai, miliwai sau chiar mai puin), astfel nct elementul urmtor n schema de automatizare este aproape totdeauna un amplificator;

caracteristica static a traductorului - este reprezentarea grafic a relaiei generale de dependen dintre mrimea obinut la ieirea traductorului i mrimea aplicat la intrarea sa; este prezentat n figura de mai jos:

liniaritatea - se refer la aspectul caracteristicii statice a elementelor i, aceast caracteristic nu trebuie s prezinte curburi i histerezis pe tot domeniul de variaie al mrimilor de intrare i ieire.

sensibilitatea absolut sau panta Ka - este raportul dintre variaia mrimii de ieire i a mrimii de intrare:

sensibilitatea - reprezint limita raportului dintre variaia infinit mic a mrimii de ieire i cea de intrare, cnd ultima tinde spre zero, adic:

2. Traductoare de nivel

Msurarea nivelului n recipieni este foarte important pentru multe procese tehnologice i pentru evaluarea stocurilor existente.

n procesul de msurare a nivelului pot aprea o serie de probleme specifice ca, de exemplu: vase speciale sub presiune sau la temperaturi nalte, prezena spumei la suprafaa exterioar sau a turbulenelor, corozivitatea substanelor folosite etc. Aceste probleme se rezolv prin soluii constructive adecvate.

Metodele de msurare a nivelului au la baz msurarea altor mrimi i pot fi:

continue cnd se urmrete n permanen msurarea nivelului prin intermediul lungimii coloanei de substan

discontinue cnd se urmrete msurarea nivelului ntre anumite limite, de obicei minime i maxime.

directe, caz n care se msoar lungimea (nlimea) efectiv a coloanei de substan

indirecte dac nivelul se determin cu ajutorul unor mrimi intermediaare (presiune, mas, parametri ai circuitelor electrice, atenuarea unei radiaii etc.).

Cele mai simple nivelmetre utilizate sunt:

nivelmetre cu sticle cilindrice sau prismatice ce se monteaz pe conduct n paralel cu rezervorul (recipientul) al crui nivel se msoar

nivelmetre cu plutitor magnetic.

Nivelmetre bazate pe proprietile electrice de material Lund n considerare faptul c materialele al cror nivel se msoar pot s fie dielectrice sau conductoare, rezult c metodele de msurare a nivelului difer.

Pentru materialele dielectrice se folosesc n mod uzual traductoare de nivel capacitive, prezentate n schema principial din figura de mai jos. Pentru cazul materialelor conductoare, cu o conductibilitate > 10-2 S/m, se pot folosi nivelmetre rezistive, principiul funcional al acestora fiind prezentat n figura de mai jos. Astfel, n vasul 1 ce conine lichidul 2, se plaseaz rezistorul R .

Nivelmetre bazate pe foa arhimedic Funcionarea acestor traductoare fiind bazat pe fora arhimedic, pot fi utilizate numai pentru lichide;

Se construiesc n variantele:

Traductoare cu plutitor

Traductoare cu imersor

Traductorul de nivel cu plutitor

Schem de principiu, construcie i funcionare:

La utilizarea traductorului cu plutitor nu este necesar cunoaterea densitii lichidului.

Acest tip de traductor poate fi utilizat i la msurarea nivelului unor pulberi sau granule, urmrindu-se tensiunea din firul de suspendare i prin dispozitive speciale, mentinnd constant aceast tensiune. n cazul substanelor sub form de pulbere sau granule, determinarea nivelului are drept scop determinarea masei de substan: pentru aceasta se recurge la cntrirea recipientului cu tot coninutul su. Masa de substan este egal cu diferena dintre masa msurat i masa recipientului.

Traductorul de nivel cu imersorSchem de principiu, construcie i funcionare:

Funcioneaz strict pe baza forei arhimedice

Pentru traductorul cu imersor, este necesar s se tie valoarea densitii lichidului.

La echilibru se poate scrie: Se poate adapta foarte uor la un traductor de tipul balan de fore, metoda fiind aplicabil dac se cunoate densitatea lichidului, principalele erori fiind date de dependena de temperatur a densitii, aceste erori putnd fi compensate.

Nivelmetre cu radiaii

Metodele de msurare a nivelului cu ajutorul radiaiilor sunt foarte avantajoase pe motivul c nu exist un contact ntre material i dispozitivul de msurare.

Aceste metode se pot folosi la msurarea nivelului n buncrele de alimentare din metalurgie, n condiii speciale ca: recipiente sub presiune la temperaturi ridicate, medii deosebit de corozive sau toxice, medii inflamabile etc.

n funcie de natura radiaiilor, nivelmetrele pot fi:

cu ultrasunete, cu microunde

cu radiaii nucleare.

Traductoare de nivel cu ultrasunete

Sunt realizate n variantele:

cu und continu (dac traductorul cu ultrasunete funioneaz continuu)

n impuls.

Ambele variante pot folosi:

metoda prin transmisie, cnd n mod obligatoriu se folosesc dou traductoare,

metoda prin reflexie, caz n care acelai traductor ndeplinete att rolul de emitor ct i de receptor.

In practic, deoarece determinarea nivelului se face cu ajutorul vitezei de propagare a ultrasunetelor ce depinde de temperatur, e necesar s se prevad circuite de corecie a acesteia n funcie de temperatur cu ajutorul unor convertoare tensiune frecven.

Domeniul de msurare al acestor traductoare este ntre 10 30 m, la frecvene de lucru ntre 20 40 mHz, cu erori de msurare sub 1%.

Traductoare de nivel cu microunde

Funcioneaz pe principiul reflexiei microundelor de ctre materialele conductoare i atenurii acestora de ctre materialele dielectrice.

n cazul materialelor conductoare, emitorul de mic