Tiêu đề 2. Вторичные приборы-общие понятия.pdf ✅

Вторичные приборы Введение Во всех измерительных цепях и практически во всех информационно- измерительных системах сигналы от первичных измерительных преобразователей поступают на вторичные измерительные приборы, которые, как правило, располагаются на различных щитах управления. Класс вторичных приборов – достаточно условное определение. Вообще вторичный прибор можно рассматривать как преобразователь входных сигналов от полевых (первичных) датчиков в выходной сигнал, удобный для дальнейшего практического использования. Функционально приборы организованы по следующей схеме: - входы – служат для подключения к прибору различных типов датчиков; - блок обработки данных – включает функциональные узлы, устройства, вычислители, которые путем преобразования создают возможность для числовой оценки измеряемой величины, записи, сигнализации предельных значений, использования результатов измерений для автоматического регулирования и управления. - выходные устройства – служат для передачи преобразованных и управляющих сигналов для дальнейшего практического использования и на исполнительные механизмы.
Если попытаться охватить все многообразие вариантов технологической задачи: измерение технологического параметра – управление процессом, можно предоставить следующую классификацию вторичных приборов: - по числу каналов; - по типам входных сигналов; - по способу отображения информации; - по типу регистрации; - по управлению; - по наличию и типу выходных устройств; - по виду информационной связи; - по способу монтажа; - по исполнению. По числу каналов приборы бывают: одно- и многоканальные. По типам входных сигналов: - для подключения заданного типа датчика; - универсальные входы для подключения любых типов датчиков. Вторичные приборы могут иметь различные модификации входов. Для измерения температур к входам приборов подключаются термопреобразователи сопротивления, термоэлектрические преобразователи или другие датчики с унифицированным выходным сигналом. Для измерения расхода, давления и прочих физических величин к входам приборов подключаются датчики с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения. Подключение датчиков Подключение термопреобразователей сопротивления Работа термопреобразователей сопротивления ТСМ, ТСП, Pt100 основана на температурной зависимости электрического сопротивления металлов. Датчик физически выполнен в виде катушки из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенной в защитную гильзу. Термопреобразователи сопротивления характеризуются двумя параметрами: R0 – сопротивление датчика при 0С и W100 – отношение сопротивления датчика при 100С к его сопротивлению при 0С. Чаще всего в приборах используется трехпроводная схема подключения термопреобразователей сопротивления. К одному из выводов терморезистора Rt подсоединяются два провода, а третий подключается к другому выводу Rt. Такая схема позволяет скомпенсировать сопротивление соединительных проводов. При этом необходимо соблюдать условие равенства сопротивлений всех трех проводов.
Термопреобразователи сопротивления могут подключаться к прибору с использованием двухпроводной линии, но при этом отсутствует компенсация сопротивления соединительных проводов и поэтому будет наблюдаться некоторая зависимость показаний прибора от колебаний температуры проводов. Самой точной является четырехпроводная схема подключения, недостатком ее считается большие затраты при монтаже. Подключение преобразователей термоэлектрических Термоэлектрический преобразователь типа ТХА, ТХК, ТПП и пр. состоит из двух спаянных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными трмоэлектрическими свойствами. Спаянный конец, называемый рабочим спаем, погружается в измеряемую среду, а свободные концы (холодный спай) термопары подключается ко входу вторичных приборов. Если температуры рабочего и холодного спаев различны, то термопара вырабатывает термоЭДС, которая и подается на измеритель. Поскольку термоЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для получения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного» спая (ее холодных концов), чтобы скомпенсировать ее в дальнейших вычислениях. Во многих приборах, имеющих модификацию входа для работы с термопарами, работает схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры «холодного» спая служит полупроводниковый диод, установленный рядом с присоединительным клеммником.
Подключение датчиков с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения Многие датчики различных физических величин оснащены нормирующими измерительными преобразователями. Нормирующие преобразователи преобразуют сигнал с первичных преобразователей (термопар, термометров сопротивления, манометров, дифманометров и др.) в унифицированный сигнал постоянного тока. Величина этого тока лежит в следующих диапазонах: 0-5, 4-20, 0-20 мА. Диапазон выходного тока нормирующего преобразователя пропорционален значению физической величины, измеряемой датчиком, и соответствует рабочему диапазону датчика, указанному в его технических характеристиках. Для работы нормирующих преобразователей используется дополнительный источник питания постоянного тока внешний или встроенный в прибор. Установка диапазона измерения при использовании датчиков с унифицированным выходным сигналом постоянного тока или напряжения (масштабирование) При работе с датчиками, формирующими на выходе унифицированный сигнал тока или напряжения, во многих вторичных приборах предусматривается возможность произвольного масштабирования шкалы измерения по каждому из каналов. Для этого в соответствующих параметрах программирования устанавливаются нижняя и верхняя границы диапазона отображения, а также положение десятичной точки. Нижняя граница определяет, какое значение будет выводиться на индикатор при минимальном уровне сигнала с датчика (например, 4 мА для датчика с выходным сигналом тока 4-20 мА или 0 В для датчика с выходным 0-1 В).