podczas pneumatycznego

LABORATORIUM AUTOMATYKI
INSTRUKCJA DO WICZENIA
C1 - Badanie statycznych w asno ci przetworników ci nienia
Przetworniki pomiarowe w uk adach regulacji automatycznej s przeznaczone do przetwarzania
warto ci wielko ci regulowanej na standardowy sygna wej ciowy regulatora. Celem wiczenia jest
zbadanie statycznych w asno ci trzech przetworników pomiarowych z pneumatycznym sygna em
wyj ciowym:
pneumatycznego przetwornika nat enia pr du elektrycznego,
pneumatycznego przetwornika wysokich ci nie ,
pneumatycznego przetwornika ró nicy ci nie .
Pneumatyczne przetworniki sygna ów sk adaj si z przetwornika pierwotnego (o ró nej budowie i
zasadzie dzia ania) oraz z mechanicznego uk adu stanowi cego przetwornik wtórny. Urz dzenie mo e by
wyposa one dodatkowo we wzmacniacz mocy. Mechaniczny zespó przetwarzaj cy stanowi zwykle
wzmacniacz pneumatyczny typu dysza-przes ona obj ty ujemnym proporcjonalnym sprz eniem
zwrotnym. Dzia anie zespo u przetwarzaj cego oparte jest na zasadzie kompensacji si lub przesuni , co
zapewnia du dok adno i ma wra liwo na zak ócenia.
Na rysunku 1 przedstawiono badany podczas wiczenia pneumatyczny przetwornik nat enia pr du
elektrycznego. Przetwornik ten przetwarza sygna elektryczny w postaci nat enia pr du sta ego na
unormowany sygna pneumatyczny. Zmiana nat enia pr du przep ywaj cego przez cewk 1 umieszczon
w polu dzia ania magnesu trwa ego 2
+
1
wywo uje zmian si y z jak cewka, a wraz
3
z ni i koniec d wigni 3, s przyci gane
przez
magnes.
Powoduje
to
4
5
6
przemieszczenie przys ony 4 i zmian
ci
nienia wyj ciowego pw, które przez
2
mieszek ujemnego sprz enia zwrotnego
p
5 równowa y moment si y sygna u
wej ciowego.
Warto
pocz tkowa
p
sygna u wyj ciowego jest nastawiana przy
Rys. 1. Pneumatyczny przetwornik po redni nat enia
pomocy spr yny 6.
0
w
pr du elektrycznego.
Budow przetwornika wysokich ci nie przedstawiono
na rysunku 2. Przetwornikiem pierwotnym w tym
urz dzeniu jest rurka Bourdona 1. Si a z jak rurka
oddzia uje na d wigni
jest proporcjonalna do
mierzonego ci nienia p. Si a ta jest przetwarzana w
przetworniku wtórnym na sygna pneumatyczny w
postaci ci nienia wyj ciowego pm. Zakres mierzonych
ci nie mo na zmienia przesuwaj c mieszek 2. Spr yna
3 s y do nastawiania warto ci pocz tkowej pm.
Zastosowany wzmacniacz mocy 5 ma budow
mieszkow . Komor 4 zastosowano w celu polepszenia
stabilno ci pracy przetwornika przy niewielkich
obci eniach wyj ciowych.
Rys. 2. Przetwornik wysokich ci nie .
Trzecim badanym uk adem jest przetwornik ró nicy ci nie przedstawiony na rysunku 3.
Rys. 3. Przetwornik ró nicy ci nie .
Ró nica ci nie dzia aj ca na blok membran 1 powoduje przesuni cie d wigni 5 i tym samym zmian
odleg ci mi dzy przes on a dysz 7. Przesuni cie to zmienia ci nienie kaskadowe uk adu dyszaprzes ona dzia aj ce, po wzmocnieniu we wzmacniaczu 8, na mieszek sprz enia zwrotnego 3. Si a
wywierana przez mieszek 3 równowa y wypadkow si parcia dzia aj
na blok membran 1. Ci nienie
wyj ciowe pwy jest miar ró nicy ci nie pwe2 pwe1. Wewn trz bloku membran 1 znajduje si ciecz 2.
Przetwornik pierwotny oddzielony jest od przetwornika wtórnego membran 4. Regulacja zakresu
pomiarowego dokonywana jest przy pomocy elementu 6. Spr yna 9 s y do nastawiania warto ci
pocz tkowej pwy.
Opis wiczenia
1. Pneumatyczny przetwornik nat enia pr du elektrycznego.
W celu wyznaczenia charakterystyki statycznej nale y zbada zale no wyj ciowego unormowanego
sygna u pneumatycznego od nat enia pr du zadawanego przy u yciu opornicy dekadowej. Zale no
p = f(R) nale y wyznaczy dla ca ego zakresu warto ci sygna u wyj ciowego podczas stopniowego
zwi kszania, a nast pnie zmniejszania, warto ci oporu R.
2. Przetwornik wysokich ci nie .
Charakterystyk
statyczn
wyznacza si
odczytuj c warto ci unormowanego sygna u
pneumatycznego w funkcji ci nienia wej ciowego ustawianego zadajnikiem t okowym. Ci nienie
wej ciowe nale y powoli zwi ksza pokr caj c korb zadajnika. Po osi gni ciu maksymalnej warto ci
sygna u wyj ciowego nale y powoli zmniejsza ci nienie wej ciowe notuj c warto ci sygna ów
wej ciowego i wyj ciowego.
3. Przetwornik ró nicy ci nie .
Charakterystyk statyczn sporz dza si badaj c zale no wyj ciowego unormowanego sygna u
pneumatycznego od ró nicy ci nie ustawianej przy pomocy zaworu redukcyjnego. Pomiary nale y
przeprowadzi zwi kszaj c, a nast pnie zmniejszaj c ró nic ci nie wej ciowych.
Sprawozdanie Zakres sprawozdania z
zaliczeniu wykonanych pomiarów.
wiczenia okre li prowadz cy po uprzednim sprawdzeniu i
Kolokwium Zakres materia u wymaganego do zaliczenia kolokwium ko cowego:
1. Wyk ad "Automatyka Procesowa" - 4 rok, semestr zimowy.
2. Chorowski B. i Werszko M. „Mechaniczne urz dzenia automatyki”, WNT 1990,
str. 22-31, 83-96, 227-236, 248-257 (lub WNT 1974 str. 24-30, 115-122, 220-227, 231-240).
3. Kostro J. „Elementy, urz dzenia i uk ady automatyki”, WSiP, 1983, str. 87-96.
Wersja 2010