Наладка датчиков

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Витебский государственный политехнический колледж»

МОНТАЖ, НАЛАДКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРИБОРОВ И АППАРАТОВ

ЗАНЯТИЕ № 34

Тема занятия «НАЛАДКА ДАТЧИКОВ. НАЛАДКА ТЕНЗОДАТЧИКОВ»

по специальности 2-38 01 31

«Производство и техническая эксплуатация приборов и аппаратов»

Витебск

НАЛАДКА ДАТЧИКОВ. НАЛАДКА ТЕНЗОДАТЧИКОВ

Ц Е Л И

Изучив данный учебный элемент, Вы сможете:

· иметь представление об общей структуре наладочных работ;

· знать последовательность ицели наладочных работ; операции, выполняемые наладчиками;

· понимать операции при проведении наладочных работ;

· уметь работать с технической литературой.

П Л А Н

1. Внешний осмотр оборудования и проводок.

2. Проверка механической части аппаратуры.

3. Проверка изоляции мегомметром.

4. Проверка отдельных элементов оборудования с помощью временных схем.

5. Проверка под напряжением смонтированных схем устройств автоматики.

6. Проверка и испытание отдельных установок объекта.

7. Пробное включение объекта.

8. Технический отчет.

НАЛАДКА ДАТЧИКОВ

Основное назначение датчиков, применяемых в автоматических системах, заключается в восприятии технологических параметров и преобразовании их в вид, удобный для дальнейшего исполь­зования.

Датчики — это одни из важнейших функциональных элемен­тов. Их свойства и характеристики очень часто во многом опре­деляют характеристики системы в целом. Условия работы датчи­ков значительно отличаются от условий работы остальной аппа­ратуры системы, которая может находиться в специальном поме­щении, в то время как датчики помещают в непосредственном кон­такте с контролируемым объектом, поэтому они могут подвергаться воздействию агрессивных средств, электромагнитных полей, ви­браций и т. п. Число датчиков, особенно в сложных объектах или процессах, может быть очень большим. В настоящее время известны системы, в которых используются сотни и тысячи дат­чиков.

Ввиду специфических условий работы датчиков к ним, кроме общих требований, характерных для любых элементов системы, предъявляют также ряд дополнительных требований. Все эти требования сводятся в основном к следующему:

· определенность и однозначность зависимости между выходной и входной величинами датчика;

· высокая чувствительность к изменениям контролируемых параметров;

· минимальное обратное воздействие датчика на контролируемый параметр;

· быстродействие;

· высокая перегрузочная способность;

· стабильность характеристик во времени;

· стабильность характеристик при изменении температуры, влажности, давления и т. п.;

· устойчивость к механическим, термическим, химическим и другим воздействиям;

· взаимозаменяемость однотипных датчиков;

· искровзрывобезопасность;

· простота и технологичность конструкции;

· удобство и простота монтажа и обслуживания;

· малые габаритные размеры и вес;

· невысокая стоимость.

Далеко не все датчики, применяемые в настоящее время, удовлетворяют перечисленным выше требованиям. Насколько тот или иной датчик удовлетворяет этим требованиям, судят обычно по его характеристикам, которые зависят от принципа действия датчика, его конструкции, применяемых материалов и т. д. Важнейшей характеристикой любого датчика является зависимость между выходной величиной у и контролируемым параметром х:

y = f (x).

Эта зависимость может выражать некоторый закон (или за­коны), которому подчиняется явление, положенное в основу ра­боты датчика; она может быть получена так же, как результат эксперимента, в процессе которого для различных значений контролируемого параметра х находят соответствующие им зна­чения у. Такое экспериментальное определение зависимости y = f(x) датчика выражают обычно в виде табл иц, графиков и называют градуировкой.

Очень часто выходная величина датчика у зависит не только от контролируемого параметра х, но и от ряда других факто­ров z₁, z₂,..., z_n, действующих одновременно с x. В этом случае

у = φ (х, z₁, z₂,..., z_n).

Для того чтобы получить однозначную зависимость между у и параметром х, необходимо устранить или уменьшить воздей­ствие на датчик посторонних факторов z₁, z₂,..., z_n. Это до­стигается экранированием и изоляцией датчиков от воздействия z₁, z₂,..., z_n, компенсацией этих воздействий, стабилизацией их и др.

Очень важная характеристика датчика — его чувствитель­ность, которая определяется как отношение изменения выходной величины Δ у к вызвавшему его изменению контролируемого пара­метра Δ х. В зависимости от того, какие изменения х и у учитывать (абсолютные или относительные), можно получить четыре формы для выражения чувствительности:

При взаимодействии датчика и параметра имеет место не только действие параметра на датчик, но и обратное действие датчика на воспринимаемый им параметр, которое приводит к некоторому изменению или искажению параметра. Например, термопара несколько искажает температурное поле объекта, так как темпера­тура в некоторой области после введения в нее термопары отли­чается от той температуры, которая была до введения термо­пары.

Обратное действие датчика на контролируемый параметр обычно сложно учесть. Быстродействие датчика определяется его динамической характеристикой, которую можно представить в виде кривой переходного процесса, т. е. зависимостью выходной величины датчика от времени при скачкообразном изменении параметра; в виде амплитудно-фазовой характеристики, представ­ляющей собой зависимость амплитуды и фазы выходной величины от частоты изменения параметра, который является синусоидаль­ной функцией времени; двумя отдельными характеристиками — амплитудной и фазовой.

Обычно быстродействие датчика характеризуют интервалом времени между изменением параметра и соответствующим измене­нием выходной величины.

Для характеристики перегрузочной способности датчика ука­зывают максимальные значения параметра и время их действия, при которых датчик не выходит из строя. Часто перегрузочная способность датчика задается в виде отношения максимального значения параметра к номинальному.

При оценке того или иного датчика большую роль играет ста­бильность его характеристик во времени при изменении внешних условий (температуры, давления, влажности и т. п.). Поэтому для каждого типа датчика обычно указывают временные, темпера­турные и другие интервалы, в пределах которых характеристики датчика (передаточная функция, чувствительность и пр.) остаются в допустимых, наперед заданных границах.

Немаловажное значение имеют также такие характеристики датчиков, как взаимозаменяемость, устойчивость против внешних воздействий, габаритные размеры, вес, стоимость, простота обслу­живания и т. п. Некоторые из них допускают однозначную число­вую оценку (вес, стоимость и пр.), некоторые оцениваются только качественно (например, простота обслуживания).