Общие сведения. Управление технологическими процессами и их автоматизация неразрывно связаны с автоматическим контролем регулируемых величин

Управление технологическими процессами и их автоматизация неразрывно связаны с автоматическим контролем регулируемых величин. Автоматический контроль и регулирование температуры в рыбообрабатывающей промышленности имеет место при автоматизации процессов посола, копчения, производства консервов и т.д.

В качестве устройств автоматического контроля и регулирования температуры широко используются электронные автоматические потенциометры в комплекте с термоэлектрическими термометрами (термопарами) стандартных градуировок.

Автоматический потенциометр КПП1 предназначен для непрерывного измерения, записи на ленточной диаграмме и регулирования температуры. Измерительная схема потенциометра (рис.5.1.) состоит из двух цепей. Первая цепь - цепь источника тока включает: источник постоянного стабилизированного тока ИПС; сопротивление R_рт для регулирования величины рабочего тока; две ветви - вспомогательную, состоящую из сопротивлений R_m и R_c, и рабочую, к которой присоединены реохорд R_р, шунт реохорда R_ш, служащий для ограничения протекавшего по реохорду тока, сопротивления R_n для подгонки сопротивления реохорда к расчетному значению, а также постоянные сопротивления R_н и R_а. Вторая цепь - цепь термопары, в которую входят термопара Т, сопротивление части реохорда R_р, заключенное между точками а и б измерительной схемы, постоянное сопротивление R_н и сопротивление R_м предназначенное для автоматического введения поправки на температуру свободных спаев термопары. Последнее возможно в случаях одинаковых температур свободных спаев термопары и сопротивления R_м, поэтому в потенциометре сопротивление R_м располагается непосредственно в месте включения термопары. Сопротивления измерительной схемы R_н, R_с, R₁, R_а, R_ш, R_п выполнены в виде катушек с бифилярной обмоткой из манганина.

Реохорд R_р представляет собой калиброванное манганиновое сопротивление. Сопротивление R_рм также выполнено из манганина.
Сопротивление R_м изготовлено из меди.

Измеряемая т.э.д.с. термопары E(tt'₀) уравновешивается разностью потенциалов в точках а и b измерительной схемы потенциометра т.е. падением напряжения на части общего сопротивления реохорда R_об - состоящего из трех параллельно включенных сопротивлений R_р, R_ш, R_т и на сопротивлениях:

(R_н + r_к + r_н) и (R_м + R₁),

E(tt'₀) = i₂R_об + i₂ (R_н + r_к + r_н) – i₁ (R_м + R₁), (1)

где t - температура рабочего спая термопары;

t' - температура свободного спая термопары;

R_об - часть приведенного сопротивления реохорда между точками а и b измерительной схемы, величина которого зависит от положения движка реохорда.

При соблюдении равенства (1) напряжение небаланса на электронный усилитель подаваться не будет. При этом движок реохорда неподвижен, а стрелка прибора показывает измеряемое значение т.э.д.с. термопары. В случае нарушения равенства (1) на выходе измерительной схемы появляется напряжение небаланса, которое подается на вход электронного усилителя, где усиливается по напряжению и мощности. С выхода усилителя сигнал поступает на реверсивный двигатель РД. Реверсивный двигатель, вращаясь по часовой стрелке или против нее (в зависимости от знака небаланса), передвигает движок реохорда, и тем самим устанавливает равновесие измерительной схемы.

Одновременно РД перемещает показывающую стрелку и записывавшее перо.

Поверка автоматического электронного потенциометра КПП1

Поверка автоматического потенциометра КПП1 на практике производится с помощью лабораторного переносного потенциометра ПП-63, который подключается по схеме, изображенной на рисунке 5.2.

Поверка шкалы автоматического потенциометра КПП1, производится сравнением его показаний с показаниями потенциометра ПП-63.

Абсолютную и относительную приведенную погрешности определяют на всех оцифрованных отметках шкалы поверяемого прибора при прямом и обратном ходе. Предварительно ртутным термометром измеряют температуру свободных спаев термопары и определяют по градуировочной таблице 5.1. значений т.э.д.с., соответствующие поверяемым отметкам шкалы потенциометра при температуре свободных спаев 0 °С и с учетом их действительной температуры.

Последние значения т.э.д.с. получают вычитанием величины т.э.д.с., соответствующей температуре свободных спаев термопары из значения т.э.д.с., соответствующей поверяемой отметке шкалы прибора..

Полученные данные заносят в таблицу и по ним рассчитывают значения абсолютных и относительных погрешностей прибора.

Таблица 5.1

Градуировочная таблица

Хромель – копелевая градуировка ХК Свободные концы при 0°С