Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






НАЙКВИСТ КРИТЕРИІ. ЛОГАРИФМДІК ЖИІЛІКТІК КРИТЕРИЙІ

Найквист критериі

Бұл критеридің жәрдемімен тұйықталмағанған жүйенің АФЖС-сы бойынша тұйықталған жүйенің орнықтылығын анықтауға болады. Найквист критериін қолдану үшін, жүйенің тұйықталмаған кездегі КБФ-ын анықтау қажет.

(14.1)

14.1 сурет Тұйықталмаған жүйе АФЖС. 1- орнықты, 2- орнықсыз жүйе

 

Жиілікке түрлі мән бере отырып, тұйықталмаған жүйенің АФЖС-ын тұрғызу арқылы тұйықталған жүйенің орнықтылығына баға беру қажет.

Найквист критериі былайша тұжрымдалады: Егер тұйықталмаған жүйе орнықты болса, немесе орнықтылық шекарасында болса, онда тұйықталған жүйе орнықтылығы үшін тұйықталмаған жүйенің АФЖС жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтымауы әрі қажетті әрі жеткілікті шарты болып табылады (14.1 сурет). Егер тұйықталмаған жүйе орнықсыз болса, яғни сипаттама теңдеуінің m түбірі жорамал өстің оң жағында орналасса, онда тұйықталған жүйе орнықтылығының қажетті әрі жеткілікті шарты, жиілік нөлден шексіздікке дейін өзгергенде тұйықталмаған жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін сағат тіліне қарсы бағытта m/2 рет қамтуы қажет. Найквист критериіне мынадай физикалық мән беруге болады. Жүйе кірісіне бірлік амплитудалы тербеліс берілсін. Егер тұйықталмаған жүйенің АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесінен өтсе, онда шығыстық тербеліс фаза жағынан кірістік тербелістен 180 0 қалыс қалады. Бұл жағдайла жүйені тұйықтаса, онда тұйықталған жүйеде өшпейтін тербеліс туындайды, яғни жүйе орнықтылық шекарасында болады.

14.2 сурет Тұйықталмаған орнықсыз жүйенің АФЖС (m=2). Тұйықталған жүйе орнықты

 

Егер тербелістер(шығыстық және кірістік) амплитудаларының қатынасы бірден кіші болса, онда жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтымайды, сол себептен шығыстық тербеліс амплитудасы уақыт ағымында біртіндеп кеміп, тұйықталған жүйе орнықты күйге түседі. Егер тербелістер амплитудаларының қатынасы бірден үлкен болса, онда жүйе АФЖС кординатасы (-1, j0) нүктесін қамтиды да, шығыстық тербеліс амплитудасы уақыт ағымында біртіндеп өсіп, тұйықталған жүйе орнықсыз күйге түседі.

Логарифмдік жиіліктік критерий

Бұл критерий тұйықталмаған жұйенің ЛАЖС және ЛФЖС бойынша тұйықталған жүйенің орнықтылығын анықтауға мүмкіндік береді. Жүйенің орнықтылық шекарасында болу шарты келесі теңдеумен анықталады

и (14.2)

Логарифмдік жиіліктік сипаттамалардың өзара орналасуларына қарай жүйе орнықтылығы былайша анықталады (14.2 сурет)

Егер орнықты тұйықталмаған жүйе ЛФЖС φ(w)=- -1800 түзуін қиып өткен сәтте, жүйе ЛАЖС теріс таңбалы L(w) < 0 болса, онда тұйықталған жүйе де орнықты болады.

14.2 сурет а)-орнықсыз (1) және орнықты (2)жүйе, б)- жүйе орнықтылық шекарасында

-

Егер тұйықталмаған жүйе ЛФЖС φ(w)= -1800 түзуін бірнеше жерден қиып өтсе, онда тұйықталған жүйе орнықтылығы үшін, жүйе ЛФЖС-ың қию жиілігіне Wср дейінгі φ(w)= -1800 түзуін қиып өту саны жұп болуы шарт. Қию жиілігі Wср деп L(w) = 0 шартын қанағаттандыратын жиілікті айтамыз. 14.3 суретте орнықты жүйенің мысалы келтірілген (қиып өту саны екеу)

14.4 сурет Жүйе ЛФЖС φ(w)= -1800 түзуін бірнеше жерден қиып өтуі

15-ДӘРІС

ӨЛШЕУ, ӨЛШЕУ ҚАТЕЛІКТЕРІНЕ НЕГІЗГІ МАҒЛҰМАТ.

ТАМАҚ ӨНЕРКӘСІБІНДЕГІ БАҚЫЛАУ ӨЛШЕУ АСПАПТАРЫНЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ

Тамақ өндірістеріне және басқа да салаларда өлшеу, өлшеу құралдары, бақылау өнімнің жоғарғы сапасын алуда басты мәселе болып табылады.

Өндірісте обьективті өлшеу құралынсыз өндіріс процессін автоматтандыру

мүмкін емес.Өлшеу құрамының дамуы өнеркәсіп дамуымен өте тығыз байланысты. Өлшеу құралдарының дәлдігі, сенімділігі үлкен жетістіктер әкеледі.

Өлшеудің түрлері

1.Тікелей өлшеу. Тікелей өлшеу негізінде ізделінетін мән аспап көрсеткішінен алынады. Мысалы: тоқ амперметірмен , кернеу вольтметрмен, температура термометр арқылы алынады.

2.Жанама өлшеу. Ізделінетін мән өлшенетін шамамен функционалды түрде байланысқан, яғни өлшенген шамалардың бір-бірімен байланысы арқылы табылады. Мысалы: ауаның қатысты ылғалдығы екі термометрдің ылғал және құрғақ көмегімен табылады. Немесе электр кедергісі аспап көрсеткішінен алынған тоқ пен кернеудің қатынастары арқылы алынатын мәнді айтуға болады.

3.Жинақтап өлшеу. Тікелей өлшеу кезінде алынған бір немесе бірнеше біртекті шамаларды жөндеу жүйесін шешу арқылы алынады.

Мысалы: сызықты түрде өсетін температура коэффицентін анықтау.

4.Дифференциалды әдіспен өлшеу әдісінде ізделінетін мән алгебралық түрде өлшенетін және белгілі мәндердің айырымы арқылы табылады. Дифференциалдық әдіс бақыланатын шаманың ең жоғарғы дәлділігін қамтамасыз етеді. Мысалы: егер, өлшенетін айырым өлшенетін шамадан белгілі және ізделінетін шаманың 1% құраса, онда аспап бұл айырымды 1% дәлдікпен өлшейді, сонда ізделінетін мәннің дәлдігі 0,01% құрайды. Сондықтан дифференциалдық әдіс әр түрлі аспаптарда кеңінен қолданылады. Мысалы: концентрометрлерде қалыңдықты радиоактивті өлшеуде.

5.Алмастыру әдісімен өлшеу. Ізделінетін мән белгілі мәнмен алмастыру арқылы анықталады, өлшеу процесінде (өлшеу кезінде) аспап көрсеткішіндегі мен белгілі шама бірдей болуы керек. Бұл әдіс тәжірбие жасауда электрлік шамаларды өлшеу үшін қолданылады.

Өлшеу қателіктері

Кез келген өлшеу қанша жерден тыңғылықты орындалса да қателіктер туады.Оларды негізгі және қосымша қателіктерге бөлуге болады. Негізгі қателіктер нормамен (мөлшермен) жіберілетін қателіктер. Егер аспапқа сыртқы әсерлер (ылғалдылық, магнит және электр ағымдары әсер етсе) бұл аспап көрсеткішіне беріледі, мұны қосымша қателіктер деп атайды.

Практикалық түрде есепке алынатын қателіктер:

1.Абсалютті қателік бұл өлшенетін шаманың өлшенген А (өлшеу қордындысынан алынған) және нақты Ан мәнінің арасындағы айырым

ΔА=А-Ан

2.Қатысты қателік бұл абсалютті қателіктің нақты мәнге қатынасы арқылы процентпен өрнектеледі

В= %

3. Қатысты келтірілген қателік бұл абсолютті қателіктің аспап шкаласының жоғарғы Аmax мен төменгі Аmin айырымының қатынасына тең, процентпен өрнектеледі.

Вкел=

Мысалы вольтметр көрсеткіші 0-250 В қателігі 3 В болса

Вкел=

Ең жоғарғы келтірілген қателік аспаптың дәлділік класы деп аталады. Дәлділік класы екі түрге бөлінеді:

1. абсолютті қателік бойынша

2. қатысты қателік бойынша.

Дәлділік класы аспаптың циферблатында көрсетіледі. Өлшеу диапазоны аз болған сайын қатысты қателік үлкен болады. Мысалы, дәлділік класы 1,0, шкала аралығы 0-100 В тең вольтметр үшін келтірілген қатысты қателік , 0-90 В шкаласы, қатысты қателік құрайды, ал 30 В болса .

 

Өлшеу қателіктерінің дөректерінің (көрсеткіштердің дұрыс жазылмауынан, аспаптарды дұрыс қолданбаған, қоспаған,орналастырылмаған кезде туатын), систематикалық және кездейсоқ қателіктер.

Тұрақты немесе белгілі бір заңдылықтарға байланысты өзгеретін систематикалық қателіктер аспап градуировкасының (бөлігінің) жеткілікті түрде дәл еместігінің сыртқы әсерлердің өзгеруінен туылады.

Кездейсоқ қателіктер белгілі бір заңдылықтарға бағынбайтын өлшеу процессінде белгісіз кездейсоқ факторының әсерінен туады. Кездейсоқ қателіктер бір аспапта бір шаманы белгілі бір шартта бірнеше рет өлшегенде туады. Өлшеудің кездейсоқ қателігі δі құрайды.

δі=Qi-Qo,

Мұндағы Qі-і-щі өлшеудің қортындысы.

Qо- өлщенетін шаманың нақты мәні.

Бақылау өлшеу аспаптарының негізгі сипаттамасы болып сезімділік болып табылады. Сезімділік S-бұл аспаптың сызықты Δl немесе бұрыштың Δφ ауытқуының, бақыланатын шама мәнінің ΔА өзгерісінің қатынасына тең:

S=Δℓ/ΔA ;Δφ/ΔA

Сенімділік деп аспаптың мейлінше үлкен уақыт аралығында істен шықпау мүмкіндін айтады.

Істен шығу деп аспаптың жұмыс бейімділігінің бұзылуын айтамыз.

Өлшеу құралдары (ӨҚ) деп, дәлдік сипаттамалары нормаланған, өлшеу тәжирибелерінде қолданылатын техникалық жабдықтарды айтады.

Өлшеу тәсілі деп, өлшеу құралдарын және принциптерін қоолдануды қамтитын айлалардың жиынтығын айтады.

Өлшеу принципі деп, өлшеудің негізін анықтаушы түрлі физикалық құбылыстарды атайды. Мысалы, температураны өлшеуде термоэффект құбылысын қолдану.

БАҚЫЛАУ ӨЛШЕУ АСПАПТАРЫНЫҢ КЛАССИФИКАЦИЯСЫ.

Бақылау өлшеу аспаптары келесідей болып бөлінеді:

- өлшенетін шама түріне қарай;

- метрологиялық белгіленуіне қарай;

- ақпарат алу тәсіліне қарай;

- әсер ету принципіне қарай, энергия қолдануына қарай;

- іске асырылуына қарай.

Бақылау өлшеу аспаптары өлшенетін шама түріне қарай келесідей түрлерге бөлінеді: температура; қысым; су, бу, сұйық шығынын; сұйық және сусымалы заттардың деңгейін; тығыздық; ылғалдылық; тұтқырлылық өлшеу аспаптары.

Метрологиялық белгіленуіне қарай аспаптар жұмыстық (техникалық және практикалық), үлгілік және эталондық болып бөлінеді.

Ақпарат алу тәсіліне қарай көрсеткіштік, тіркеуші, сигналдаушы, интегралдаушы,реттеуші болып бөлінеді.

- көрсеткіштік аспап аспапта өлшенетін шаманың мәнін бақылаушыға беруді жүзеге асырады.

- тіркеуші аспап көрсеткішті автоматты түрде жазу қондырғысымен жабдықталады.

- сигналдаушы аспап өлшенетін шама белгіленген мәнге жеткенде дыбыстық немесе жарықтық сигналы қосылатын арнайы құралмен жабдықталған.

- интегралдаушы аспапта уақыт бойынша интегралданатын шама немесе басқа тәуелсіз айнымалы және есептеу механизмі бойынша өлшенетін шаманың (анықталынатын) суммалық мәні анықталады.

- реттеуші аспап процесс параметрлерін реттеу құрылғылары арқылы автоматты басқару қондырғысымен жабдықталады.

Іске асырылуына қарай аспаптар қашықтыққа беру және орнындағы аспаптар болып бөлінеді:

- орнындағы аспаптар объектіде немесе объектінің маңайында орналасады. Мысалы, шыны термометр, тахометр.

Қашықтыққа беру аспаптары өлшеу параметрлерін қашықтыққа беруді жүзеге асырады. Бұл екі аспаптан тұрады: объектіде орналасқан аспапты біріншілік деп атайды. Біріншілік аспап бақыланатын шаманы өзі түрлендіреді немесе түрлендіргіштермен жабдықталады. Біріншілік аспаптың берілу жүйесімен байланысқан аспапты екіншілік аспап дейміз. Екіншілік аспап өлшеу қондырғысының өлшеу бөлігі болып табылады. Ол біріншілік аспаптан алынған импульстерді түрлендіруді жүзеге асырады.

Циферблат- шкала, есептеу саны және аспап сипаттамасы (дәлділік класы, шыққан жылы, аспап номері) көрсетілген өлшеу құралының бір бөлігі.

Өлшеу түрлендіргіштері - өлшеу ақпараттарының сигналдарын қадағалауға, қашыққа беруге, өңдеуге, сақтауға және ЕЭМ – на енгізуге қолайлы түрде түрлендіріп беруге негізделген құрал. Өлшеу түрлендіргіштері келесі негізгі топтарға бөлінеді: алғашқы түрлендіргіш, аралық түрлендіргіш және беру (передающие) түрлендіргіштері.

Алғашқы түрлендіргіштерге өлшенетін шама беріледі. Бұл түрлендіргіш өлшенетін физикалық шамаларды ары қарай түрлендіруге қолайлы формада түрлендіріпм береді.

Аралық түрлендіргіш алғашқы түрлендіргіштен кейін орналасады да, сигналдарды күшейту, түзету т.с.с түрлендіргіштер жүргізіледі.

Беру түрлендіргіштері өлшеу ақпараттарының сигналдарын қашықтыққа беруге негізделген.

Түрлендіргіштер тұтыну энергиясына қарай, кірістік және шығыстық сигналдардың түрлеріне қарай электрлік, гидравликалық, пневматикалық, электрлық-пневматикалық т.с.с. болып бөлінеді.

Өлшеу аспаптары ақпараттық сигналдарды бақылаушыларға тікелей бақылауға лайықты түрде алуға негізделген. Бұл аспаптар аналогтық және цифрлық болып жіктеледі және де көрсеткіштік, тіркеуші, интегралдаушы, қосқыш аспаптары түрінде де кездеседі.

Қосалқы құралдарға түрлі шунттар, кабелдер, қорек көздері т.с.с. жабдықтар жатады. Қосалқы құралдар өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамаларына әсерін тигізеді, сол себептен оларда нормаланады.

16-ДӘРІС

ТЕМПЕРАТУРА ЖӘНЕ ҚЫСЫМ ӨЛШЕУГЕ АРНАЛҒАН АСПАПТАР

Температура технологиялық процесстерді қадағалауда және реттеуде негізгі параметрлердің бірі болып саналады. Температура шартты статикалық шама, ол заттық бөлшектердің (молекула не атом) орташа кинетикалық энергиясына тура пропорционал. «Халықаралық тәжрибелік температуралық шкала» тағайындаған температура бірлігінде Кельвинмен (К) өрнектелетін термодинамикалық температура алынған. Кельвин судың үштік нүктесінің термодинамикалық температурасының 1/273,16 бөлігі ретінде анықталады. Температура бірлігі ретінде Цельсий (оС) градусы пайдаланылады. Кельвинмен өрнектелген Т температура мен Цельсиймен өрнектелген t температура арасындағы байланысты келесідей көрсетуге болады:

Т= t+273,16

Температураны әрекет принципіне сәйкес өлшеуге арналған аспаптарды келесідей жіктейді: ұлғаю термометрлері (сұйық, дилотометрлік, биметалдық); манометрлік термометрлер; термоэлектрлік түрлендіргіштер; кедергі термотүрлендіргіштері, пирометрлері.

Ұлғаю термометрі.

1. Сұйық шыны термометрлер.

Сұйық шыны термометрлердің жұмыс істеу принципі термометрлерге құйылған термометрлік сұйықтың жылулық ұлғаюына, яғни осы сұйықтың көлемінің өзгерісіне негізделген. Термометрлік сұйық ретінде сынап, толул, этил спирті,эфир т.б. пайдаланылады.

Сұйық шыны термометрлер -90 С-тан 600 С-қа дейінгі температураны өлшеуге пайдаланылады, ішіне шкала орнатылған таяқша түрінде жасалынады. Батырылатын ұшы шкаласы бар термометрлерде тік және бұрышты болып келеді.

2. Дилатометрлік термометрлер.

Бұлардың жұмыс істеу принципі түтікше мен стерженнің сызықтық температуралық ұлғаю коэффициентінің әртүрлі болуына қарай қыздырған кездегі ұзындықтарының өзгеру айырымын пайдалануға негізделген (4-сурет).

 

 

16.1 Сур. Өзекті дилатометр

Биметалды термометрлер деп бір-бірімен тұтас дәнекерленген, сызықтық температуралық ұлғаю коэффициенті әртүрлі болатын екі әртүрлі металл пластинкадан, мысалы болат пен инвардан (16.2-сурет) жасалған өлшеуішқұралдарын айтады. Қыздырғанда биметалл пластинка деформацияланып, сызықтық температураның ұлғаю коэффициенті кішірек

 

16.2 Сур. Биметалды термометр

металл жағына (инварға) қарай иіледі. Биметалды термометр өлшеу қателігі % болатын -100 С-тан 600 С-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

Манометрлік термометрлер.

Жұмыс істеу принципі тұйық герметикалық терможүйеде жұмыстық термометрлік заттың қысымы мен температурасы арасындағы тәуелділікке негізделген. Жұмыстық термометрлік заттың түріне қарай, манометрлік термометрлер газды, сұйықты және конденсациялы болып бөлінеді. Осы термометрлердің көмегімен -60 С-тан 600 С-қа дейінгі температура өлшенеді. Дәлділік класы .

Газды манометрлік термометрлер -60 оС-тан 600оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

Сұйық манометрлік термометрлерде жұмыстық зат ретінде сынап (-30оС-тан 600оС-қа дейін) не ксилол (-40оС-тан 200оС-қа дейін) қолданылады.

Сұйық манометрлік термометрлердің шкаласы бірқалыпты болады және -150оС-тан 300оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...