Конденсатты манометрлік термометрлер.

Жұмыстық зат ретінде R₂₂хладон, пропиллен, ацетон, метил хлориді т.б. пайдаланылады. Термометрлердің термобаллонының бөлігі (әдетте, көлемінің 70-75%) конденсатпен толтырылып, оның жоғарғы жағында, яғни конденсат үстіндегікапилляр мен манометрлік түтікте пайдаланылатын жұмыстық заттың қаныққан буы болады. Мұндай аспаптармен -50^оС-тан 300^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге болады.

Температура түрлендіргіштері.

Кірістік электр шамаларының түріне қарай электр жылулық элементтер термокедергі және термопара болып бөлінеді. Термокедергі деп, қасиеті температураға тәуелді металдан немесе жартылыай өткізгіштен жасалған кедергіні айтады. Металл термокедергі таза мыс, темір, никель және платина секілді металлдардан әзірленеді. Жартылай өткізгіштерден металдардың айырмашылығы олардың кедергісі температура артқан сайын кеми түседі. Жартылай өткізгіштердің термокедергілерінің сезімталдығы металл термокедергілерге қарағанда айтарлықтай жоғары. Себебі металл үшін температуралық коэффициент шамамен _э=(4...6)10^-3 болса, жартылай өткізгіш үшін =-40 10^-3 және одан да жоғары болады, яғни 6...10 есе үлкен.

Сәуле пирометрлері.

Сәуле пирометрлері немесе пирометрлер деп дене температурасын олардың жылулық сәуле шығаруы бойынша анықтайтын өлшеу құралдарын айтады. Дененің жылулық сәуле шығару қасиеттерін пайдаланып дененің температурасын өлшеу тәсілі, абсолют қара дененің, яғни өзіне келетін барлық сәулелік энергияны түгелдей жұтатын дененің сәуле шығару заңдарына негізделген. Сәулелік энергия қызған денеден ұзындығы әр түрлі толқындар түрінде тарайды.

Пирометрлер әрекет принципі бойынша жарықтылық (оптикалық), радияциялық (толық сәуле шығару) және түрлі-түсті (спектрлік қатынас) болып бөлінеді.

Жарықтылық пирометрлер.

Бұлардың жұмыс істеу принципі зерттелетін дененің монохромат сәулесінің жарықтылығын пирометрлік шаманың қыздыру қылының жарықтылығымен салыстыруға негізделген. Бұлар спектрдің көрінетін аймағындағы қызған дененің температурасын өлшеуге (700^оС-тан 800^оС-қа дейін) арналған.

Радияциялық пирометрлер.

Бұл пирометрдің жұмыс істеу принципі дененің толық энергетикалық жарықтылығын (спектрдің көрінетін әрі көрінбейтін бөлігі) температураға тәуелділігіне негізделген. Олар 400^оС-тан 3500^оС-қа дейінгі температураны өлшеуге арналған.

ҚЫСЫМ ӨЛШЕУГЕ АРНАЛҒАН АСПАПТАР

Қысым деп дене бетінің қандай да бір бөлігіне бағыт бойынша, осы бетке перпендикуляр, әсер ететін күш қарқындылығын сипаттайтын шаманы айтады. Қысымның абсолюттік, артық және вакумметрлік түрлері бар.

Абсолюттік қысым деп сұйықтың, газдың не будың қысымдарын айтады. Абсолюттік қысым келесі формуламен анықталады:

Р_абс=Р_арт+Р_атм, (16.1)

мұндағы Р_арт-артық қысым, Па; Р_атм-атмосфералық қысым, Па.

Артық қысым деп атмосфералық қысым мәніне сәйкес шартты нөлден бастап есептелетін қысымды айтады:

Р_арт=Р_абс-Р_атм, (16.2)

Вакуумметрлік қысым (сиретілу, вакуум) атмосфералық және абсолюттік қысымдардың айырымына тең:

Р_вак=Р_атм-Р_абс. (16.3)

Халықаралық бірліктер жүйесі бойынша қысымның өлшем бірлігі Па (паскаль) [1 Па=1 Н/м²] . Паскаль- біркелкі орналасқан 1м² беткі ауданға түсетін 1Н күш.

Қысымды өлшейтін аспаптар әрекет принципі мен өлшейтін қысымның түріне қарай жіктеледі.

Әрекет принципі бойынша қысым өлшеуге мынандай аспаптардың түрлері қарастырылады: сұйықтық, бұл өлшенетін қысым мен сұйық бағанының гидростатикалық қысымын теңгеру принципіне негізделген; деформациялық (серпімді сезгіш элементтерді), мұнда қысымды серпімді сезгіш элемент деформациясының шамасы бойынша немесе сезгіш элемент тудыратын күш бойынша өлшейді.

Ал өлшейтін қысым түріне қарай аспаптар келесі түрге жіктеледі: барометрлер-атмосфералық қысымды өлшеу үшін; манометрлер-артық қысымды өлшеу үшін; вакуумметрлер-сиретілуді өлшеу үшін; мановакуумметрлер-артық және вакуумметрлік қысымды өлшеу үшін; арын өлшеуіш (напорометр)-шамалы артық қысымды өлшеу үшін; тартым (тягомер) өлшеуіш-шамалы сиретілуді өлшеу үшін; дифференциал манометрлер немесе дифманометрлер-қысым құламасын (перепад) өлшеу үшін. Сондай ақ қысым түрлнедіргіштері кеңінен қолданылады, олар пневмокүштік, электрокүштік және жиіліктік-күштік болып бөлінеді.

Сұйықтық аспаптар.

Сұйықтық аспаптар сынап, су немесе спирт толтырылған, өлшенетін параметрлерін санайтын шкаласы (2) бар иілген U тәріздес шыны түтік (1) түрінде болады. Аспаптың әрекет принципі өлшенетін қысымды сұйық бағанасының гидростатикалық қысымымен теңестіруге негізделген. Сұйық аспаптардың дәлдігі барынша жоғары әрі құрылысы қарапайым.

Қысым құламасын өлшеуге арналған дифференциал манометр қоңыраулы, сақиналы, қалытқылы болып келеді. Мысал ретінде қалытқылы дифференциал манометрдің принциптік схемасын қарастырайық.

Деформациялы аспаптар.

Қысымды немесе сиретілуді өлшеу әрі автоматты реттеу үшін деформациялық аспаптар, яғни серпімді сезгіш элементтері бар аспаптар кеңінен қолданылады.

Сиретілу және қысым түрлендіргіштері.

Қысым түрлендіргіштерінің үш түрі бар: пневмокүштік, электрокүштік, жиіліктік-күштік.

Аспаптар негізгі екі элементтен тұрады: өлшеу блогынан және өлшеу блогының рычагын шығыстық стандарт сигналына- пневмо, электрлік және жиіліктік, алмастыру түрлендіргішінен. Мұндай түрлендіргіштер автоматты бақылау жүйесінің және қысымды реттеу жұмыстары үшін қолданылады.

Пневмокүштік түрлендіргіштің жұмыс принципі келесідей. Өлшеу блогындағы 8 өлшенетін қысым Р күшіне түрленеді, ол кері байланыстың 7 сильфон күші арқылы теңгеріледі. Қысым өзгерген кезде рычагтың 1 және заслонканың 4 алмасуы жүреді. Сонда сопло 5 және заслонка 4 бұл алмасуды қысымы 137 кПа (1,4 кгс/см²) ауаға түрлендіреді,ал күшейткіштің шығыс сигналының қысымы 19,6-98 кПа (0,2-1 кгс/см²) шегінде өзгереді.

Электрокүштік және жиіліктік-күштік түрлендіргіштің жұмыс принципі (5,б,в-сурет) пневмокүштік түрлендіру әсеріне негізделген. Электрокүштік түрлендіргіштегі қысым Р өзгерген кезде дифференциалды-трансформаторлы индикатордың 5 рычагты жүйесі 1 мен басқару шығырының 4 алмасуы жүреді. Индикатордағы шығыр алмасқан кезде электронды күшейткіш 6 арқылы күшейтілетін айнымалы тоқ кернеуі генераторланады. Күшейткіштен шығыс сигнал қашықтыққа беру желісіне және электромагниттік құрылғының 8 орамына 7 түседі, ол кірістік күшті Р_кір теңгеретін кері байланыс болып табылады. Түрлендіргіштің шығыс тоқ шамасы 0-5 мА немесе 0-20 мА тұрақты тоқты құрайды.

17-ДӘРІС

ЫЛҒАЛДЫЛЫҚ, КОНЦЕНТРАЦИЯ ЖӘНЕ ТЫҒЫЗДЫҚ ӨЛШЕУ АСПАПТАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІ

Ылғалдық өнім сапасының негізгі көрсеткіштерінің бірі өйткені оларды сақтау ұзақтығы көп жағдайда осы параметірге тәуелді.

Заттардың құрамындағы ылғалды тіке не жанама тәсілмен анықтайды. Тіке тәсілде ылғалды үлгінің кептірерден бұрынғы және одан кейінгі массаларының айырымы бойынша анықтайды. Ол үшін таразыны пайдаланады. Заттардың құрамындағы ылғалды анықтау уақыты кептіру шапшандығына байланысты. Ылғалды буландыруды тездету үшін электор қыздырғыш апаратурамен жабдықталған арнайы кептіргіш камералар пайдаланылады. Үлгідегі ылғалды буландыру және кептіру ұзақтығы түрлі кептіргіштерде 5 сағ-тан 24 сағ-қа дейін жетеді. Тіке тәсілдер бойынша дәл,сондықтан оларды лабораторияларда ылғалдықты жанама тәсілмен анықтауға арналған өнеркәсіптік ылғал өлшеуіштерді бақылау және тарлау үшін пайдаланылады.

Жанама тәсілдер шамасы үлгідегі ылғалға тәуелді параметірлерді өлшеуге негізделген. Төменде диэлектрик аса жоғары жилікті (АЖЖ) және оптикалық тәсілдерге негізделген аспаптарды қарастырайық.

Диэлькометірлік ылғал өлшеуіш.Осы аспаппен дымқыл өнімдерге диэлектірлік өтімділік пен диэлектрик энергия шығынының өзгерісі бойынша құрамындағы ылғалды өлшейді. Ылғалдың арытуымен диэлектрик өтімділікпен диэлектрлік энергия шығыны өседі. Бірақ диэлектрик өтімділікке тек ылғал мөлшері ғана емес, оның өнімде таралуы және байланыс түрі де ықпал етеді. Сол себепті бұл тәсіл ылғал байланысқан күйде болатын өнімдерге жарамсыз. Мұндай аспаптарда сезімтал элемент ретінде жазық не целиндр конденцатор пайдаланылады.

АЖЖ-ылғал өлшеуіш.Жоғарғы сезімталдығымен дәлдігімен сипатталатын аса жоғарғы жилікті тәсіл ылғалды жанаспасыз өлшеу үшін пайдаланылады. АЖЖ ылғал өлшеуіштің әрекет принципі өнім арқылы өткен немесе бетінен шағылған электромагниттік толқынның полярлану жазықтығының амплитудасын фазасы мен бұрылу бұрышын өлшеуге негізделген. АЖЖ ылғал өлшеуіш көрсету өнімнің физикалық-химиялық қасиеттеріне тәуелсіз, сондықтан оның бұл қасиеті диэлькометрлік ылғал өлшеуішпен салыстырғанда айтарлықтай артықшылығы болып табылады. Оптикалық ылғал өлшеуіш.Оптикалық ылғалөлшеуіште инфра қызыл (ИҚ) сәулелер ылғалы бар үлгілерде жұтылады не шығалады. ИҚ сәулелердің жұтылу дәрежесі зерттелетін үлгідегі ылғал мөлшеріне тәуелді болады. Тәсілдің сезімталдығы мен дәлдігіне жуықтау. ИҚ сәулелер бірінші линзада жиналып, үлгіге бағытталады, одан шағылысып, шашыранған сәуле шоғы екінші линзада жиналып, жарық сүзгі арқылы фоторезисторға беріледі. Жұмыс кезінде жарық сүзгі зерттелетін үлгі жұтатын сәуле жиілігіне байланысты белгілі бір уақыт өткенде ауыстырылып отырады. Әртүрлі жиілікті сәуле шағылуының қарқындылығы тіркеліп, есептеуіш құрылғымен есептеледі, содан кейін сигналдың есептеуіш шамасы өнімдегі ылғалды көрсететін тіркеуіш аспапқа беріледі. Монохромат сәуле көзі ретінде лазер сәулесі пайдаланылуы мүмкін.

ТЫҒЫЗДЫҚ ӨЛШЕУ АСПАПТАРЫНЫҢ ТҮРЛЕРІ.Тығыздық дегеніміз бақыланатын ортаны бірлік көлеміндегі құрамдас бөліктерінің (не олардың қатынасын) массасын анықтайтын параметр болып табылады. өлшеу тәсіліне қарай тығыздық қалтқылы, таразылы, пъезометрлік және радиациялы болып бөлінеді.

Қалтқылы тығыздық өлшеуіштер.Жұмыс принципі зерттелетін ортада қалтқыға әсер ететін итергіш күш шамасын не оның бату тереңдігін өлшеуге негізделген.

Таразылы тығыздық өлшеуіш.Оның жұмыс істеу принципі тұрақты көлемде (V-const) r=f (m) кезінде r= m /V тәуелділікке сәйкес қадағаланылатын өнімнің массасын өлшеуге негізделген.

Пъезометрлік тығыздық өлшеуіш.Жұмыс принципі сұйықтың гидростатикалық қысымның түтіктердің батырылуы тереңдігіне тәуелділігіне негізделген. Н тереңдіктегі сұйық қысымы бойынша оның тығыздығы анықталады. Қысымды өлшеу тәсілдері әртүрлі болуы мүмкін. Қарапайым тәсілдердің біріне сұйық арқылы тазартылған ауаны үздіксіз үрлеу жатады, мұнда ауа қысымы сұйық бағанының қысымына пропорционал өндіріс жағдайында резервуардағы сұйық деңгейі өзгеріп отыратындықтан, қос түтікшелі аспаптың дифференциалданып қосылу схемасы пайдаланылады DН=Н₁-Н₂ =const.

Радиациялы тығыздық өлшеуіш.Әрекет принципі сәуленің зерттелетін орта арқылы өткеннен кейінгі радиоактивті сәулелену қарқындылығын өлшеуге негізделген.

КОНСЕНТРТ ӨЛШЕУГЕ АРНАЛҒАН АСПАПТАР

Кондуктометрлік консентрт өлшеуіш.Жұмыс принципі сыртқы электр өрісі әсер еткендегі жүйенің электр өткізгіштігін өлшеуге негізделген. Консентратор өлшеуіш электроттардың орта мен өзара әрекеттесуіне қарай жнаспалы және жанаспасыз болып келеді. Электроттар арасындағы ағатын тоқтардыңі түріне байланысты айнымалы және тұрақты токты кондуктометрлік концентрат өлшеуіштер болады.

Жанаспалы концентрат өлшеуіш.Қарапайым концентрат өлшеуіш электроттар арасындағы токты немесе кернеуде тікелей өлшеуге негізделген.

Жанаспасыз концентрат өлшеуіш. Бұл аспап жоғары жиілікті контурдағы көп компонентті заттың құраушыларныың диэлектрлік өтімділігін өлшеуге негізделген. Схемадағы айнымалы конденсаторлар (2) аспапты баптау үшін пайдаланылады. Электроөткізгіш пен сыйымдылық өзгерістерін тіркеу үшін қосалқы тіркеуіш аспаптар, яғни 0-10 мВ шкалалы потенциометрлер (3) қолданылады.

Оптикалық концентрат өлшеуіш.Оптикалық концентрат өлшеуіш оптикалық эффектілердің бақыланатын өнімдегі заттардың концентрациясына тәуелділігін пайдалануға негізделген. Оған колориметр, нефелометр, турбиметр, рефрактометр, флюориметр жатады.

Колориметр.Бұл аспаптың әрекет принципі ерітінді түсінің бояуының қарқындылығы бойынша оның концентрациясын анықтауға негізделген. Ерітінді түсінің бояуының қарқындылығын жарық сәулесінің ерітіндіде жұтылуын өлшей отырып оптикалық әдіспен анықтайды.

Жарық сүзгілерін ерітіндіге жұтылмайтын сәулелерді тұтып қалады. Көзден шыққан жарық сәулесі линза, жарық сүзгісі және зерттелетін ерітінді арқылы өткеннен кейін жарық сезгіш элементте, яғни көпірлік схемаға қосылған фоторезисторда фокусталады. Күшейтілгеннен кейін сигнал (кернеу) концентрация процентімен межеленген аспаппен (потенциометрмен) өлшенеді.

Нефелометр. Сұйық не газ арқылы өтетін жарық ағыны жұтылып қана қоймай, сонымен қатар ондағы асылма бөлшектердің арқасында шашырайды. Бұл жағдайда асылма бөлшектердің концентрациясын нефелометр көмегімен жарық ағынының әлсіреуі бойынша анықтайды.

Турбидиметр. Бұл суспенцияның шашырату қабілетінің асылма бөлшектер концентрациясына тәуелділігін анықтайтын аспап. Турбидиметр жарық сүзгісі жоқ калориметрге ұқсас. Оны ауыз судың тазалығын, түтін концентрациясын анықтауға болады. Жарық көзінен тарайтын сәуле линза және қорғаныш әйнектен өткеннен соң түтінде шашырап, көпірдің енінің біріне орнатылған фоторезисторға түседі. Көпір диагоналдарындағыкернеулердің тепе-теңдік байланыстығы бұзылып, көпір шығысында түтіннің концентрациясына сәйкес шығыстық кернеу пайда болады. Бұл кернеу күшейткіште күшейтіліп реверсивтік қозғалтқышқа беріледі. Қозғалтқыш жарық көзінің қоректендіретін автотрансформатордың жылжымалы жанаспасын көпір диагоналдарындағы кернеулердің тепе- теңдік байланыстығы туғанша жылжытады. Сонымен қатар бұл қозғалтқыш өлшеуіш аспаптың стрелкасындағы шкаладағы концентрацияға сәйкес шамаға дейін бұрады.

Рефрактометр.Бұл аспапта ерітінді концентрациясын жарықтың сыну көрсеткішінің шамасы бойынша анықтайды.

Көзден шыққан жарық сүзгіден линза мен призмадан өтіп, зерттелетін орта бетінен шағылады да фоторезисторға әсер етеді. Орта концентрациясы тұрақты теңдік күйде тұрғанда күшейткіш шығысында сигнал болмайды да, реверсивті қозғалтқыш айналмай, аспап стреалкасы қозғалмайды. Орта концентрациясының өзгеруіне байланысты реверсивті қозғалтқыш аспап стрелкасымен фоторезисторды (6) сигнал үйлесімсіздігі жойылғанша жылжытады. Тепе- теңдік кезінде аспап стрелкасы өлшенбекші концентрацияны көрсетеді.

Газды концентрат өлшеуіш. СО мен СО₂ концентрациясын анықтау үшін жұмыс принципі газдың инфрақызыл сәулені жұтқан кезінде қысымныі өзгеруіне негізделген оптика- окустикалық газ анализаторлары қолданылады. СО мен СО₂ газында бұл сәуленің импульсі айнымалы қысымға түрленеді де сезгіш элементтен қабылданады, мұнда күшейтіліп берілген сигнал мен салыстырылады да тіркеуіш аспапқа жіберіледі. Модулятор айналмалы диск түрінде болады да, саңылаулары арқылы инфрақызыл сәуле ағынының түсуін үзіп отырады.

18-ДӘРІС

АВТОМАТТЫ БАҚЫЛАУ

Бақылау кезінде бақыланатын объектінің күйінің алдын-ала берілген нормаға сәйкестік дәрежесі тексеріледі.

Автоматты бақылау жүйесі (САК) көптеген шамаларды бақылауға және ақпараттарды өңдеуді қамтамасыз етеді де технологиялық процесстердің автоматтандырылғын басқару жүйелерінде қолданылады. ²Өлшеу² және ²бақылау² процесстерді өзара байланысты физикалық шамаларды өлшеу кезінде олардың сандық мәндері алынады, ал сол сандық мәндер арқылы объектінің нақты күйін бағалап, қажет кезінде түрлі алдын орау шаралары қарастырылады. Ал бақылау процессі кезінде объектінің тағайындалған техникалық талаптарына сәйкестігі тексеріледі. Бақылау кезінде негізінен екі операция орындалады (ГОСТ16504-81):

18.1 – сурет. Автоматты бақылау жүйесінің құрылмдық схемасы

Алынған алғашқы ақпаратты алдын-ала берілген талаптармен, нормалармен, критерийлермен салыстыру (екінші ақпаратты алу). Бақыланатын параметрдің тағайындалған шекаралық аймағын норма деп аталады. Соныменен, бақылау кезінде физикалық параметр тағайындалған нормамен салыстырады, нәтижесінде объектінің сапалық сипаттамалары туралы мағлұмат алынады, ол өлшеу кезінде физикалық параметр өлшеу бірлігімен салыстырылып, параметрдің сандық мәні табылады.

Бақылау операциясымен қатар кей жағдайларда техникалық диагностика да қолданылады. Техникалық диагностика кезінде бақылау объектісі тағайындалған нормаға сәйкес немесе сәйкес емес деген тұжерыммен қатар, объектінің қалыпты жұмыс режимін бұзушы түрлі себебтер анықталады.

Бақылау операциясы адамдардың көмегімен немесе автоматты түрде өткізілуі мүмкін. Автоматты бақылау жүйесінің жалпылама құрылымдық схемасының құрамына өлшеу түрленгіштері, бақыланатын параметрлерді нормамен салыстырушы құрылғы, және де бақылау, басқару нәтижелерін беру құрылғылары кіреді. Жүйедегі өңделетін, алынатын ақпараттардың барлығы да аналогтық немесе цифрлік формада жүргізілуі мүмкін. 16.1 – суретте автоматты бақылау жүйесінің құрылымдық схемасыныңң бір варианты келтірілген. Схема құрамына бірнеше жүйешелер кіреді: 1- коммутация және байланыс жұйешесі, 2 - өлшеу түрленгіштері және сынақ генераторлары, 3 -– сәйкестендіру жүйешесі, 4 - операциондық жүйешесі, 5 - ақпараттарды енгізу, шығару құрылғысы. Құрылымдық схемада түрлендіру операциясы бірнеше сатыдан өтеді, бақыланатын параметрлер унификацияланған электрлік сигналға түрленіп, ЭЕМ – да өңдеу операциялары орындалады.

Кей жағдайларда бақыланатын параметрлерді объектінің жұмыссыздық күйінде тексеру қажет болады, мысалы ұшақтың жерде тұрған кезінде. Тексеру үшін объекті элементтеріне әдейіленген сынақ сигналдары беріліп, сол сигналдарға бақыланатын элементтерді реакциясы зерттеліп, талданады.

Төменде автоматты бақылау жүйесіне кіретін жүйешелердің атқаратын функциялары қарастырылған. Коммутация және байланыс жүйешесі бақыланатын объектіні тікелей автоматты бақылау жүйесіне қосады. Екі арадағы байланыста сым немесе кабельдік желілерді немесе жоғарғы жиіліктегі радиоканалдарды қолданады.

Өлшеу, түрлендіру жүйешелері және сынақ генераторы – түрлі физикалық шамаларды түрлендіргіш құралдары енеді. Түрлендіру нәтижесі унификацияланған сигналдар түрінде беріледі. Сонымен қатар сынақ сигналдарын беруші сынақ генераторы кіреді.

Сәйкестендіру түрлендіргіштері – унификацияланған аналогтық сигналдарды кодқа түрлендіргіштерден және кері код-аналог түрлендіргіштерінен тұрады. Бұл сигналдар сынақ ықпалдарын туғызу кезінде қолданылады.

Операциондық жүйешесіне микропроцессорлық жүйеде орындалған, арнайы электрондық есептеу машинасы кіреді.

Ақпараттарды енгізу, шығару жүйешесіне операторды бақылау жүйесімен байланыстырушы құрылғылар (басқару пульті, дисплей,т.с.с.), ақпараттарды тіркеу құралдары, сыртқы есте сақтау құрылғысы және де түрлі басқару программаларды енгізу құрылғылары кіреді.

Қазіргі кезде автоматты бақылау жүйесі 40-500-ге дейін түрлі бақылау параметрлерімен жұмыс істей алады. Ақпараттар ағынын азайту үшін және сенімділікті жоғарлату үшін, әрбір бақыланатын объект өзіне тиесілі бақылау жүйешелерімен қамтамасыз етіледі.

Технологиялық параметрлерді автоматты бақылау жүйелері

1. Автоматты бақылау жүйелерінің жіктелуі

Технологиялық параметрлерді автоматты бақылау деп басқарушы әсерді анықтайтын оқиғаларды табу мақсатымен объекті мен сыртқы жағдайлардың күйі туралы ақпаратты автоматты түрде алуды және өңдеуді айтады.

Бұл мәселені оқиғалардың табылуын қамтамасыз ететін және адамның қатысуысыз немесе оның ішінара қатысуымен объектіге жасалатын қажетті басқарушы объектілерді анықтайтын техникалық құралдардың жиынтығы болып табылатын автоматты бақылау жүйелері орындайды. Мұндай жүйелер көптеген ақпаратты жоғары дәлдікпен жинауға және өңдеуге, ал операторға оның қажетті бөлігін ғана қолайлы түрде ұсынуға мүмкіндік береді. Екінші жағынан, автоматты бақылау жүйелері автоматты билік жасаудың ең маңызды бөлігі болып табылады, себебі кез-келген процесті табыспен жүргізу үшін және оған қажетті бағытта дер кезінде әсер ету үшін оның барысы мен қажетті бағдардан ауытқуы туралы ақпарат бар болу керек.

Кез-келген объект (процесс) басқару алгоритміне, яғни объектіге әсер ету сипатын анықтайтын, «егер А оқиғасы орын алса, онда В операциясын жүзеге асыру керек» сияқты логикалық арақатынастар түрінде көрсетуге болатын бұйрықтар, ережелер жиынтығына сәйкес басқарылады.

Бастапқы ақпарат көздерінің санына және олардан сұрақ-жауап алу әдісіне қарай автоматты бақылаудың келесі негізгі формалары бөліп шығарылады:

тек бір ғана белгілі-бір параметрді басқа ақпараттық элементтермен байланыстырмай бірыңғай (бірнүктелік) бақылау. Бұл бақылау ең қарапайым бірнүктелік аспаптармен жүзеге асырылады;

көптік (көпнүктелік) мультипликацияланған бақылау – көптеген параметрлер мен басқа да ақпараттық элементтерді көпнүктелік аспаптар, машиналар мен жүйелер арқылы үйлестіріп бақылау. Көптік бақылаудың формасы қабылдау (атқару) аспаптары бір орталық, мысалы диспетчерлік пунктте шоғырланатын орталықтандырылған автоматты бақылау болып табылады;

параллельді бақылау – ақпаратты көптік жүйенің барлық арналары бойынша үздіксіз және бір уақытта пайдаланатын бақылау;

реттік – ақпаратты көптеген ақпарат көздерінен және көптік жүйе арналарынан алдын-ала берілген жүйе бойынша кезекпен жинау;

аралайтын – ақпарат көздері автоматты түрде тұрақты кезектілік пен циклдылыққа ауысатын реттік автоматты бақылау формасы;

логикалық (өздігінен ретке келтірілетін) - әртүрлі ақпарат көздерінің тәртібі, ұзақтығы және қосылулар саны әртүрлі жағдайлардың өзгеруін ескеретін реттік-параллельді автоматты бақылау формасы.

Автоматты бақылаудың атқару құрылғыларының орналасу орнына қарай бақылау былай бөлінеді: жергілікті автоматты бақылау, яғни өткізгіштік қабілеті екі ершік өтпелерінің осьтарының бойындағы бекітпелердің үдемелі жылжуымен реттелетін екіершікті қақпақшаларға жақын жердегі бақылау. Екіершікті қақпақшалар реттегіш органның штогіна салынатын күшті едәуір азайтуға мүмкіндік береді; өткізгіштік қабілеті екі ершік өтпелерінің осьтарының бойындағы бекітпелердің үдемелі жылжуымен реттелетін үшесікті қақпақшалар, бұл қақпақшалардың корпусында үш жалғайтын өтпе бар. Олар арқылы бр ағым екі ағымға бөлінеді немесе екі ағым бір ағымға біріктіріледі. Үш есікті қақпақшалардың артықшылығы – ағымдар тұрақты қысым жасаған жағдайда арнайы арақатынас реттегіштерісіз екі араластырылатын ағымдар шығындарының қажетті арақатынастарын ұстап тұруға болады.

Позициялық реттеуге қолайлы болу үшін РО бекітпелерінің пішіні конус тәрізді болады да, ИУ штогі аздап жылжыған кезде өтпе қимасының жылдам өзгеруін қамтамасыз етеді.

Әсерді бір сарынды реттеу үшін сүйір пішінді бекітпелері бар РО қолданылады. Сүйір пішінді ірі өзекті бекітпелері бар атқару құрылғылары қысымның деңгей айырмасы жоғары болған жағдайда, сондай-ақ тұтқыр және ластанған сұйықтықтарда жақсы жұмыс істейді.

Реттеу жүйелерінде ағымдарға газ бен бу әсер еткен кезде реттейтін жапқыштар да қолданылады. Олар қысымның шығыны жоғары болуына рұқсат етілетін аздаған артық қысымды диаметрі үлкен құбырларға пайдаланылады.

Жапқыштар құрамында қатты түйіршіктері бар газдар ортасында, сондай-ақ сусымалы түйіршіктелген қатты материалдар ортасында жұмыс істей алады. РО өтпе қимасы жапқышты пневможетектің әсерімен бұрған жағдайда өзгереді.

19 ДӘРІС

АНАЛОГТЫҚ-ЦИФРЛІК ЖӘНЕ ЦИФРЛІК-АНАЛОГТЫҚ ТҮРЛЕНДІРУДІҢ НЕГІЗГІ ПРИНЦИПТЕРІ

Аналогтық аспаптармен салыстырғанда келесі операциялар міндетті түрде орындалады: өлшенетін шамаларды деңгей бойынша кванттау; өлшенетін шамалардың уақыт бойынша дискреттеу; ақпараттарды кодтау.

Цифрлік өлшеу аспаптары деп, өлшеу ақпараттарының автоматты түрде дискретті сигналдарға көшіретін және нәтижелерді цифрлік түрде көрсететін аспаптарды айтады.

Өлшеу ақпараттарын код түрінде бейнелеу, ақпараттарды сақтау мерзімін ұзартады, кез келген байланыс каналы арқылы байланыс каналы арқылы ақпараттарды өзгеріссіз жіберуге мүмкіндік тудырады, ақпараттардың түрлі бөгеуілдерге қарсы тұру қабілеттілі жоғарлайды, ЭЕМ-да ақпараттарды өңдеуге мүмкіншілік тудырады, аспаптардың жылдамдығы жоғарлайды және де өлшеу процесстерін автоматтандыру процессін жеңілдетеді.

Цифрлік өлшеу аспаптарының құрамына ақпараттарды кодтауда қолданылатын өлшеу түрлендіргіштері кіреді. Кодтау әдетте түрлі санақ жүйелерін қолдану арқылы іске асуы мүмкін. Қазіргі кезде, кодтау кезінде негізінен екілік санақ жүйесі қолданылады. Өлшеу нәтижелері ондық санақ жүйесінде келтірілетіндіктен, өлшеу аспаптарының құрамына екілік санақ жүйесінен ондық санақжүйесіне көшіретін түрлендіргіштер кіреді. Егерде екілік кодттық разрядттары өте көп болған жағдайда, нәтижелерді ыңғайлы түрде көрсету үшін оналтыншы санақ жүйелері де қолданылады.

Кодтық сигналдардың символдарын уақыт бойынша шығару процесстеріне қарай параллель және тізбектелген кодтар болып бөлінеді. Параллель кодттауда барлық разрядтардың күйі туралы ақпарат бір мезетте беріледі. Бұл жағдайда код разрядттармен оларды беретін желі сандары өзара тең болуы қажет. Кодттар символын тізбектегі беруде импульстер тізбегі қолданылады.

19.1.- сурет. Цифрлік өлшеу аспабының құрылымдық схемасы. АЦП – аналогтық-цифрлік түрлендіргіш; УУ – басқару құрылғысы; УУП – аспапты басқару құрылғысы; УИ – индикациялау құралы, Пр - түрлендіргіштер

Кірістік түрлендіргіште Пр1 аналогтық сигнал бір түрден екінші түрге түрленеді, мысалға кірістік сигналды масштабтау, кернеулерді уақыт интервалына немесе айнымалы (тұрақты) кернеуге түрлендіру т.с.с. Бұл жерде сигналдарды алдын-ала уақыт бойынша дискреттеу процессі де жүруі мүмкін. Аналогтық сигналды кодқа түрлендіру Пр2 түрлендіргішінде іске асады. Егер алынған код одан әрі қолдануға жарамсыз болса, онда Пр3 түрлендіргішінде қосымша түрлендірулер жүргізіледі. Пр3 түрлендіргішінде қосымша түрлендірулер жүргізіледі. Пр3-түрлендіргішінен өткен ақпарат АЦП-нің шығыстық коды болып есептеледі.

Шығыстық код индикациялау құралына ИУ беріледі. АЦП блогының жұмыстарын УУ-құрылғысының сигналы сәйкестендіріп отырады.

Өлшенетін шамалардың түрлеріне қарай, цифрлік өлшеу аспабын вольтметр, жиілік өлшеуіштер (частотометр), фазометр, омметр т.с.с. болып бөлінеді. Қандайда бір интервал уақытында сигналдың орта мәнін өлшейтін аспаптарды интегралдаушы аспаптар деп атайды. Түрлендіру процессін ұйымдастыру тәсіліне қарай, цифрлік өлшеу аспаптары циклдік және қадағалаушы (следящие) аспаптар болып бөлінеді. Циклдік аспаптарда бүкіл түрлендіру процессі өлшенетін шаманың мәніне тәуелсіз, алдын ала құралған программа бойынша жүзеге асады. Бұл аспаптардың көрсетулерін тек белгілі бір тактілерде (индикация уақыты) ғана алуға болады. Қадағалаушы аспаптарда, түрлендірудің келесі этапына көшу, кірісітік сигналдың қандай да бір параметрлерінің өзгерісі нәтижесінде іске асады. Өзгермелі параметрлер ретінде сигнал амплитудасы, периоды, жиілігі т.с.с. қарастырылады.

Аналогтық сигналды цифрлік сигналға түрлендіру уақыт ағымында түрліше тәсілмен жүргізілуі мүмкін (түрлендіру алгоритмі). Бұл тәсілдерге біртіндеп санақ тәсілі (метод последовательного счета), разрядттар бойынша теңгеру тәсілі (метод поразрядного уравновешивания) және бір мезеттегі санақ тәсілі (метод одновременного считывания)

Біртіндеп санау тәсілі. Бұл тәсілдің негізінде өлшенетін шаманы уақыттың әр мәндерінде белгілі бір өлшеммен салыстыру жатыр. Өлшенетін шама мәні келесі интервалға кіреді.

19.2а-суретінде тәсілдің бірінші варианты келтірілген. Кванттық (өлшем) x₀ қандайда бір санында n келесі теңдік nx₀=x_K қандайда бір қателікпен x: nx_Q + x=x_* орындалады, мұндағы x_* —өлшенетін шаманың мәні, х_К - өлшемнің уақыт ағымындағы мәні.

Егер х₀ шамасын х – шамасының өлшем бірлігіне тең деп алсақ, онда n – саны өлшенетін шаманың бірлік коды болып есептеледі.

Түрлендіру қателігі алынатын x₀ – мәніне тәуелді, себебі кванттау қателігі мынаған тең 0£x£x₀.

Бұл тәсілдің артықшылығы түрлендіру процессінің қарапайымдылығында және статикалық қателіктің аз мөлшерде болуында, ал кемшілігіне жататыны – түрлендіру уақытының ұзақтығы. Бұл тәсілдің қолдану аймағы – цифрлік тұрақты тоқ вольтметрінде және де тұрақты кернеумен немесе баяу өзгеретін кернеулермен жұмыс істейтін цифрлік аспаптар.

Разряд бойынша теңгеру тәсілінде. (19.2б-суреті) (кодоимпульстік тәсіл) х_* және х_К мәндері алдыңғы тәсілдегідей, уақыттың әр мәндерінде салыстырылып отырады. Бұл жерде алынатын кванттың мәндері х₀ өзара тең болмай, әрқилы болып келеді {x_0i}. Салыстыру кезінде x_0i бір кванттары қосылып немесе ажыратылып отырылады. Бұл тәсілдің артықшылығы, түрлендіру уақыты анағұрлым шапшаңдайды.

19.2-сурет. Біртіндеп санақ тәсілі: а-әр қадам бойынша салыстыру; б – разрядтар бойынша салыстыру; в – бі 1234
	Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...