Таблица 9.1.Результаты поверки мембранного дифманометра

Показания				Погрешности
Вторичного прибора h		Жидкостного дифманометра, мм вод.ст.		Абсолютные, мм вод.ст.		Приведенные g,%		Вариации b, %
%	мм вод.ст.	Пря-мой ход	Обрат-ный ход	Пря-мой ход	Обрат-ный ход	Пря-мой ход	Обрат-ный ход

5. Обработка результатов опыта

Для определения hmax и С в уравнении (9.1.) с целью пересчета показаний вторичного прибора в мм вод.ст. по данным табл. 9.1 строят график (рис.9.4.).

Величину hmax находят как тангенс ула наклона прямой, а константу С – как величину отрезка, отсекаемого линией на оси h. По полученному уравнению равнению

h= hmax * а – С производят пересчет показаний вторичного прибора и заносят в табл.9.1.

 

 

 

 

Рис. 9.4. Графическая обработка результатов эксперимента.

 

 

Находят абсолютные погрешности

D = h эт – h ДМИ, мм вод.ст.

 

приведенные погрешности

g = (D/ hmax)* 100, %

и вариации прибора

b = (hпрям-hобр)*100/ hmax, %

Результаты расчетов заносят в табл.9.1.

По результатам расчетов делают вывод о пригодности прибора к работе.

Контрольные вопросы.

1. Какие приборы входят в комплект мембранных дифманометров с электрической дистанционной передачей и каковы особенности работы этого комплекта?

2. Чем обусловлено наличие вариации в поверяемом комплекте?

3. Каковы преимущества мембранных дифманометров перед поплавковыми?

 

 

        Р А Б О Т А N 10

     Экспериментальное определение характеристик

                                       гидравлического объекта

                   1. Цель работы.

1 Ознакомление с методикой экспериментального определения стати ческой и динамических характеристик гидростатического объекта.

2 Изучение свойств объекта регулирования.

                   2. Общие сведения.

Объектом регулирования называется технологический аппарат, система аппаратов, машина или другое устройство, в котором регулируемый параметр посредством автоматического регулятора поддерживается около заданного значения.

В химической промышленности объектами регулирования являются реакторы, абсорберы, экстракторы, ректификаци-онные колонны, теплообменники, промежуточные сборники технологических веществ и т.п. Объекты регулирования в большей степени влияют на устойчивость и показатели качества системы автоматического регулирования.

По динамическим свойствам объекты подразделяются на статические (устойчивые) и астатические.  Выявить это свойство можно путем нанесения возмущения (ступенчатого) и снятия кривого отклика (переходной характеристики) по выходной величине (по какому-либо технологическому параметру).

В зависимости от наличия переходного(чистого) и емкостного(передаточного) запаздывания, а также емкостных свойств объекта переходные характеристики существенно отличаются.Пример динамической(переходной) характеристики одноемкостного объекта без транспортного запаздывания приведен на рис. 10.1. Отметка времени t_о соответствует моменту начала нанесения скачкообразного (ступенчатого) возмущения. Переход объекта в новое установившееся состояние свидетельствует о наличии самовыравнивания. Самовыравнивание объектов характери-зуется коэффициентом (степенью) самовыравнивания, определяемым из соотношения:

         r = DХвх/DХвых,

где DХвх - относительное возмущение, например,при изменении расхода жидкости во входном потоке от 3 л/мин до 8 л/мин.

 Рис.10.1. Динамическая характеристика

        одноемкостного объекта

 

 

                 8 - 3

         DХвх = ----- = 0.625,

                   8

DХвых–относительное изменение технологического параметра (например, при изменении уровня от 10 см до 120 см)

 

                 120 - 10

    Хвых = -------- = 0,917

                   120

Коэффициент самовыравнивания не является постоянной величиной, он зависит от нагрузки объекта. Максимальной нагрузке соответствует максимальный для данного объекта коэффициент самовыравнивания.

Кривая переходного процесса позволяет получить такие характеристики объекта как: постоянная времени объекта - Т, время переходного процесса - Тп, время запаздывания - tз. Для определения постоянной времени (Т) необходимо в точке А провести касательную к кривой разгона и продлить ее до пересечения линией, соответствующей новому установившемуся состоянию по выходной величине. Промежуток времени от точки А до вышеуказанной точки пересечения соответствует постоянной времени объекта.

Постоянная времени объекта может быть определена также отрезком (по t) от точки А до точки пересечения (В) кривой разгона с линией 63.2%-ного изменения выходной величины (Хвых).

Время переходного процесса (разгона) Тп определяется точкой, соответствующей точке пересечения линии 90% изменения выходной величины с кривой разгона (точка С).

Время самовыравнивания, с достаточной для практиче-ских целей точностью, можно определить из приближенного выражения t = 3T.

Скорость(среднюю) изменения выходной величины при ступенчатом возмущении можно определить из соотношения:

             Хвых к - Х вых н

         e = -----------------.

                    Тп

Тогда емкость объекта может быть найдена,как отношение изменения водной величины к:

             Хвх к - Хвх н

       С = ----------------.

                  e

Коэффициент передачи(усиления)объекта равен обратной величине коэффициента самовыравнивания: к =1/r.

        3. Описание лабораторной установки

Экспериментальное определение статической и динами-ческой характеристик производится на установке, представленной на рис.10.2.

Установка состоит из гидравлического объекта (1) с водомерным стеклом (2), позволяющим

измерять уровень жидкости в емкости.

Подача воды в емкость (1) про изводится с помощью насоса (5).

Регулировка притока воды в емкость производится с помощью вентиля (6), а сток из емкости регулируется

 

вентилем(4).Для контроля расхода воды, поступающей в емкость, установлен электрический ротаметр (7) в комплекте со вторичным прибором (8).

 

 

Рис. 10.2. Схема лабораторной установки

          4. Методика проведения опыта    

 

Для снятия характеристик объект а необходимо включить насос, установить расход воды 1л/мин (30% шкалы прибора 8)с помощью вентиля(6). Изменяя степень открытия вентиля (4) добиться установившегося режима, при котором уровень жидкости в емкости(1) не изменяется во времени и поддерживается на уровне 100 мм. Если уровень жидкости удерживается постоянным в течение 5 мин., то необходимо скачкообразно изменить приток жидкости в объеме на 3-4 л/мин., т.е довести до 4 - 5 л/мин. (70 % шкалы прибора 8), включить секундомер и снимать показания уровня по водомерному стеклу(2) ежеминутно. Результаты замеров занести в табл. 10.1.