Traductoare de Temperaturƒ

download Traductoare de Temperaturƒ

If you can't read please download the document

  • date post

    25-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    57
  • download

    9

Embed Size (px)

description

proiect atestat

Transcript of Traductoare de Temperaturƒ

  • PROIECT PENTRU EXAMENUL DE CERTIFICARE ACALIFICRII PROFESIONALE

    NIVEL 3Specialitatea:

    Tehnician n automatizri

    Elev: GRIGORE CTLIN ndrumtorClasa: a XII-a A Ing. POPESCU MONICA

    2015

  • 2015

  • 1CUPRINSARGUMENT 2I. TRADUCTOARE 3

    1.1. Generaliti 31.2. Caracteristici 51.3. Clasificri 71.4. Adaptoare i convertoare 9

    II. ELEMENTE SENSIBILE ALE TRADUCTOARELOR DE TEMPERATUR 12

    2.1. Termorezistena 122.2. Termistorul 152.3. Termocuplul 18

    III. TRADUCTOARE DE TEMPERATUR 20

    3.1. Soluii tehnice 20

    IV. ANEXE 22

    4.1. Fenomenele fizice pe care se bazeaz conversia traductoarelor 22

    BIBLIOGRAFIE 24

  • 2ARGUMENTn scopul msurrii mrimilor fizice care intervin ntr-un proces tehnologic, este

    necesar de obicei convertirea acestora n mrimi de alt natur fizic pentru a fiintroduse cu uurin ntr-un circuit de automatizare.

    Traductoarele, cunoscute frecvent sub numele de elemente de msur, suntdestinate pentru msurarea mrimilor conduse i a unor mrimi semnificative pe bazacrora se pune n eviden echilibrul proceselor. Prin intermediul lor, vom obineinformaiile necesare conducerii automate a proceselor n circuit nchis. Traductoarele seutilizeaz att n cadrul sistemelor de msurare i control, ct i n cadrul sistemelor dereglare automat. Traductoarele se compun dintr-un element sensibil i un adaptor.Elementul sensibil, numit i detector, este specific fiecrui parametru msurat.

    Elementul sensibil efectueaz operaia de msurare propriu-zis, iar elementultraductor asigur transformarea semnalului ntr-un alt semnal, n general electric saupneumatic, unificat, semnal cepreteaz pentru transmiterea la distan.

    Traductoarele folosite n sistemele automate din industria chimic sunt traductoarede mrimi neelectrice destinate msurrii parametrilor specifici industriei chimice, ianume: temperatur, presiune, debit, nivel, concentraie, pH etc.

    Lucrarea este structurat pe urmtoarele capitole:Capitolul 1: Traductoare n care se numete traductor acel element al SRA care

    realizeaz convertirea unei mrimi fizice de obicei neelectric n mrime de altnatur fizic de obicei electric proporional cu prima sau dependent de aceasta,n scopul utilizrii ntr-un sistem de automatizare.

    Caracteristici generale ale traductoarelor n care am prezentat caracteristicilegenerale, valabile pentru orice traductor: natura fizic a mrimilor de intrare i de ieire,puterea consumat la intrare ( de obicei o putere mic sau foarte mic, de ordinulctorva wai sau miliwai sau chiar mai puin), caracteristica static a traductorului,domeniul de msurare, panta absolut (sau sensibilitatea) Ka, panta medie (Km).

    Clasificarea traductoarelor n care am specificat felul n care clasificareatraductoarelor poate fi fcut: n funcie de natura mrimii de ieire xe sau n funie denatura mrimii de intrare xi.

    Capitolul 2: Elementele sensibile ale traductoarelor, n care sunt detaliatetermorezistena, termistorul, termocuplul

    Capitolul 3: Traductoare de temperatur, conine exemple i modele practice derealizare a acestora

    n concluzie, conducerea proceselor tehnologice n timp real nu se poate realizadect utilizndu-se aparatur de automatizare performant, aparatur care nglobeaz nultimul timp i sisteme de conducere cu microprocesor.

    Un lucru trebuie neaprat menionat, i anume acela c automatizarea impune cunecesitate existena unor instalaii tehnologice, ct i a unor tehnologii moderne, care sjustifice existena acestor instalaii. De asemenea, fr o mecanizare corespunztoare,nici nu se poate pune problema automatizrii, dat fiind faptul c, din punctul de vedere alevoluiei tehnicii, automatizarea urmeaz mecanizrii.

  • 3I. TRADUCTOARE

    1.1. Generaliti

    Baza oricrei inginerii este proiectarea, iar proiectarea se sprijin pe date obinuteprin operaii de msurare. Att n tiin, ct i n tehnic informaiile necesare suntobinute, n principal, prin msurri.

    nc la finele secolului trecut, W.Thomson arta c: Istoria fizicii este n esenistoria evoluiei mijloacelor de msur deoarece un fenomen fizic nu poate fi neles iutilizat 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 activitilorumane (tiin, cercetare, producie) nu se poate progresa fr operaii de msurare.Dintre tiinele tehnice, electronica este cea mai dependent de tehnica msurrilor. nacelai timp, evoluia remarcabil a aparatelor de msur electronice se datoreazprogreselor realizate n domeniul dispozitivelor i circuitelor electronice, a tehnicilornumerice de condiionare i prelucrare a semnalelor. AM electronice s-au rspndit attde mult n toate sferele de activitate, nct azi nu e posibil ca cineva s pretind c are ocultur tehnic general fr a cunoate ct de ct instrumentaia electronic de baz. nfine, afirmaia lui G.Keinath (specialistul care a dominat scena metrologic electric ntreanii 1930-1950): Mehr messen, mehr wissen (msurm mai mult, tim mai mult)pledeaz suficient de convingtor n aceast direcie.

    Msurarea temperaturiiTemperatura indic gradul de nclzire a unui corp. (T)Unitatea de msur pentru temperatura termodinamic este Kelvinul.Gradul Celsius este o unitate de msur tolerat. t = T 273,15Gradul Fahrenheit, se utilizeaz n rile anglo-saxone. Se noteaz F i

    reprezint a 180-a parte din intervalul de temperatur dintre temperatura de topire agheii, notat 32 i temperatura de fierbere a apei, notat 212.

    10C=1,80FRelaiile de transformare:Ct = temperatura n grade Celsius; Ft = temperatura n grade Fahrenheit

    9532 FC tt 325

    9 CF tt

    Gradul Reaumur (R) 10C=0,80RTemperatura se msoar cu termometrul.Principii de msurare: dilataia corpurilor, variaia rezistenei electrice, efectul

    termoelectric, radiaia i culoarea corpurilor, modificrile de stare fizic.

    Clasificarea termometrelor:1. Termometre bazate pe dilatarea corpurilor (gaze, lichide, solide);

    a) termometre cu lichid (cu alcool sau mercur)

  • 4b) termometre mecaniceb.1) Termometre cu tij

    - se bazeaz pe fenomenul de dilatare a corpurilor solide.1-tub de protecie;2-tij;3-prghie;4-ax;5-arc;6-ac indicator.Tubul are coeficient de dilatare mic. Diferena de dilatare dintre tij i

    tub determin micarea mecanismului indicator.b.2) Termometru bimetalic

    - are elementul sensibil format dintr-un bimetal, adic o pies confecionat dindou lamele metalice cu coeficieni de dilatare diferii, lipite ntre ele.

    - datorit temperaturii lamelele se dilat diferit i elementul bimetalic se curbeaz;modificarea curburii se transmite acului indicator.

    2. Termometre cu rezisten electric (metalice sau semiconductoare)3. Termometre termoelectrice (termocupluri)4. Termometre bazate pe radiaia termic a corpurilor (pirometre)5. Termometre manometrice transform variaia de temperatur ntr-o variaie de

    presiune.

    B. Msurarea energiei termice- energia termic sau cantitatea de cldur este o mrime fizic derivat.- se noteaz Q- energia termic se msoar n Joule (J).- pentru cantitatea de cldur se poate utiliza i caloria (cal) 1cal=4,184 J- substana lichid sau gazoas prin care se realizeaz transportul energiei

    termice se numete agent termic.Transferul de cldur se poate face prin:a) prin conducie (ex. prin metale)b) prin convecie prin deplasarea substanei caldec) prin radiaie (ex. transformarea radiaiei luminoase n cldur)

    Mijloacele de msurare a energiei se numesc contoare de energie termic imsoar debitul de agent termic, calculnd energia termic.

    1.2. Caracteristici

    Prin aparat de msurat se nelege acel dispozitiv care stabilete o dependenntre mrimea de msurat i o alt mrime ce poate fi perceput nemijlocit cu ajutorulorganelelor de sim umane, ntr-o manier care permite determinarea valorii mrimiinecunoscute n raport cu o anumit unitate de msur.

  • 5n cazul SRA conducerea procesului fcndu-se fr participarea direct aoperatorului uman, mijloacele prin care se realizeaz operaia de msurare se numesctraductoare.

    Traductorul (definit n sensul atribuit de automatic) este un dispozitiv deautomatizare care stabilete o coresponden ntre mrimea de msurat (ce poate fi deorice natur sau domeniu de variaie) i o mrime de natur dat, avnd un domeniu devariaie calibrat, mrime ce este recepionat i prelucrat de ctre echipamentele deconducere (regulatoare i calculatoare de proces).

    Noiunea de traductor se poate extinde pentru definirea unor elemente cu funciunisimilare care intr n structura unor lanuri de msurare complexe, utilizate n scopuri decercetare, sau laboratoare metrologice .

    n scopul msurrii mrimilor fizice ce intervin ntr-un proces tehnologic, estenecesar de obicei' convertirea (traducerea") acestora n mrimi de alt natur fiziccare pot fi introduse cu uurin ntr-un circuit de automatizare (de exemplu, otemperatur poate s influeneze un circuit de automatizare numai dac este convertit(tradus) ntr-o tensiune electric proporional sau dependent de temperaturarespectiv).

    Fig. 1.1 Structura general a unui traductor.Elementul care, permite convertirea (traducerea") unei mrimi fizice (de obicei

    neelectric) ntr-o alt mrime fizic {de obicei electric) dependent de prima, n scopulintroducerii acesteia ntr-un circuit de automatizare se numete traductor.

    n structura traductoarelor se ntlnesc, n general, o serie de sub elementeconstitutive, ca, de exemplu: convertoare, elemente sensibile, adaptoare etc.

    Dup cum va reiei din exemplele urmtoare, structura general a traductoareloreste foarte diferit de la un tip de traductor la altul, cuprinznd unul, dou sau mai multeconvertoare conectate n serie. n majoritatea cazurilor, structura general a unuitraductor este cea din fig. 1.1.

    Mrimea de intrare Xi (de exemplu, presiune, nivel, for etc.) este convertit dectre elementul sensibil ntr-o mrime intermediar X0 (deplasare liniar sau rotire), careeste transformat n mrimea de ieire Xe