Билет № 7

№1 Кислородомер. Устройство и принцип действия.

Действие кислородомера основано на измерении силы тока, возникающего вследствие взаимодействия молекулярного кислорода, продиффундировавшего в полость датчика, с КПО122.00.00.000 РЭ 5 его металлическими электродами. Поскольку скорость диффузии молекул вещества через мембрану пропорциональна разности концентраций по обеим сторонам мембраны, а в полости датчика свободного кислорода нет, ток датчика пропорционален концентрации кисло- рода в омывающей мембрану среде.

№2 Унифицированные электрические сигналы. Поиск неисправностей в цепях измерений.

в промышленности применяется огромное разнообразие первичных преобразователей физико-химических величин, каждый из которых имеет свой выходной электрический сигнал. Чтобы избежать такого же разнообразия вторичных измерительных и регулирующих приборов, датчики оснащаются нормирующими преобразователями, которые преобразуют различные сигналы первичных преобразователей (термопар, термопреобразователей сопротивления, влажности, давления, веса, рН и проч.) в унифицированные сигналы постоянного тока или напряжения. Происходит нормирование и стандартизация сигналов связи. Среди стандартных сигналов тока и напряжения наиболее удобным и популярным является токовый сигнал 4-20 мА. Причины этого в том, что он наилучшим образом решает названные выше проблемы, связанные с передачей сигналов от удаленных датчиков к вторичным измерительным приборам. Сигналы первичных преобразователей, как правило, очень малы. Например, сигналы термопар обычно меньше 50 мВ. В промышленных условиях сильные электромагнитные помехи могут создавать паразитные сигналы, в сотни и тысячи раз превышающие полезные. Сильные токовые сигналы уровня 4-20 мА работают на низкоомную нагрузку, в результате они меньше подвержены такому влиянию.

Для передачи токовых сигналов можно использовать соединительные провода, более дешевые по сравнению, например, с компенсационными. При этом требования к величине их сопротивления также могут быть снижены

№3 Описание работы простейшего регулятора.

Простейший регулятор работает просто: регулярно регулирует регулируемый параметр, нуждающийся в регулировке)))

№4 Закон ома для полной цепи.

Закон Ома для полной цепи - сила тока в цепи пропорциональна действующей в цепи ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений цепи и внутреннего сопротивления источника.

ИЛИ

закон (для полной цепи) в виде^[1]:

где:

· X — показания гальванометра; в современных обозначениях — сила тока I;

· a — величина, характеризующая свойства источника напряжения, постоянная (константа) в широких пределах и не зависящая от величины тока; в современных обозначениях — электродвижущая сила (ЭДС) ;

· l — величина, определяемая длиной соединяющих проводов; в современных обозначениях — сопротивление внешней цепи R;

· b — параметр, характеризующий свойства всей электрической установки; в современных обозначениях — внутреннее сопротивление источника r.

В современных обозначениях закон Ома (1) имеет вид:

где:

· — ЭДС источника напряжения, В;

· — сила тока, протекающего в цепи, А;

· — сопротивление всех внешних элементов цепи, Ом;

· — внутреннее сопротивление источника напряжения, Ом.

Из закона Ома для полной цепи вытекают два следствия:

· при r << R:

· сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению нагрузки (элементов цепи);

· в ряде случаев источник может быть назван источником напряжения;

· при r >> R:

· сила тока не зависит от свойств внешней цепи (от величины нагрузки);

· источник может быть назван источником тока

№5 Трансформаторы (коэффициент трансформации)

Трансформатор – это устройство, служащее для повышения или понижения переменного напряжения без изменения его частоты и практически без потерь мощности. Трансформатор состоит из двух или более катушек, надетых на общий сердечник. Катушка, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной, а катушка, к которой присоединяется нагрузка (потребители электрической энергии), - вторичной (рис. 3.22). Сердечники трансформаторов изготавливаются из электротехнической стали и набираются из отдельных изолированных друг от друга пластин (для уменьшения потерь энергии вследствие возникновения в сердечнике вихревых токов) – рисунок 3.23.

Катушки трансформатора, как правило, содержат разное количество витков, причем большее напряжение оказывается приложено к катушке с большим числом витков. Если трансформатор используется для повышения напряжения, то обмотка с меньшим числом витков подключается к источнику напряжения, а к обмотке с большим числом витков присоединяется нагрузка. Для понижения напряжения все делается наоборот. При этом не следует забывать, что подавать на первичную обмотку можно напряжение не больше номинального (того, на которое она рассчитана).

Коэффициентом трансформации называют отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке. Он равен также отношению ЭДС в обмотках.

При отсутствии потерь в обмотках коэффициент трансформации равен отношению напряжений на зажимах обмоток: k=U₁/U₂.

Для понижающего трансформатора коэффициент трансформации больше 1, а для повышающего - меньше 1.

Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. При протекании переменного тока через первичную катушку вокруг нее возникает перемененное магнитное поле и магнитный поток, который пронизывает также и вторую катушку. В результате во вторичной катушке появляется вихревое электрическое поле и на ее зажимах возникает ЭДС индукции.

№6 Ротаметр (принцип действия)

Одним из простейших приборов, предназначенных для измерения расхода жидких и газообразных средств (расходомеров), является ротаметр.

Данное устройство состоит из трёх элементов.

1. Корпус, представляющий собой прозрачную трубку со сквозным коническим отверстием. Он изготавливается из ПВХ, полисульфона или трогамида. Снаружи на корпус нанесена вертикальная шкала – её вид установлен Госстандартом (индивидуально для всех типов измеряемых сред). Размерность градуировки – единица объёма на единицу времени (л/мин).

2. Поплавок, свободно перемещающийся внутри корпуса по направляющей и занимающий определённое положение под напором жидкости или газа – разное в зависимости от интенсивности потока. Верхний срез поплавка является указателем прибора – по нему производится отсчёт при снятии результатов измерений.

3. Резьбовые штуцеры, предназначенные для монтажа устройства на трубопровод.

При необходимости ротаметры оснащаются датчиками минимального и максимального значений измеряемой величины и трансмиттером сигнала.

Дата добавления: 2015-08-20