MĂSURAREA DEBITULUI ŞI A NIVELULUI

Σχετικά έγγραφα
5.4. MULTIPLEXOARE A 0 A 1 A 2

1. PROPRIETĂȚILE FLUIDELOR

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 3. Divizorul de tensiune. Divizorul de curent

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii la gazul ideal

(a) se numeşte derivata parţială a funcţiei f în raport cu variabila x i în punctul a.

2. STATICA FLUIDELOR. 2.A. Presa hidraulică. Legea lui Arhimede

Analiza în curent continuu a schemelor electronice Eugenie Posdărăscu - DCE SEM 1 electronica.geniu.ro


5.5. REZOLVAREA CIRCUITELOR CU TRANZISTOARE BIPOLARE

Metode iterative pentru probleme neliniare - contractii

Stabilizator cu diodă Zener

Curs 14 Funcţii implicite. Facultatea de Hidrotehnică Universitatea Tehnică "Gh. Asachi"

STUDIUL CONVERTORULUI ELECTRO - PNEUMATIC

Curs 10 Funcţii reale de mai multe variabile reale. Limite şi continuitate.

DISTANŢA DINTRE DOUĂ DREPTE NECOPLANARE

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

a. 11 % b. 12 % c. 13 % d. 14 %

Sisteme diferenţiale liniare de ordinul 1

Planul determinat de normală şi un punct Ecuaţia generală Plane paralele Unghi diedru Planul determinat de 3 puncte necoliniare

Problema a II - a (10 puncte) Diferite circuite electrice


5. FUNCŢII IMPLICITE. EXTREME CONDIŢIONATE.

Fig. 1 A L. (1) U unde: - I S este curentul invers de saturaţie al joncţiunii 'p-n';

Integrala nedefinită (primitive)

CIRCUITE LOGICE CU TB

Definiţia generală Cazul 1. Elipsa şi hiperbola Cercul Cazul 2. Parabola Reprezentari parametrice ale conicelor Tangente la conice

2.2.1 Măsurători asupra semnalelor digitale

i R i Z D 1 Fig. 1 T 1 Fig. 2

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor X) functia f 1

MARCAREA REZISTOARELOR

a n (ζ z 0 ) n. n=1 se numeste partea principala iar seria a n (z z 0 ) n se numeste partea

riptografie şi Securitate

Ovidiu Gabriel Avădănei, Florin Mihai Tufescu,

Functii definitie, proprietati, grafic, functii elementare A. Definitii, proprietatile functiilor

Curs 4 Serii de numere reale

V.7. Condiţii necesare de optimalitate cazul funcţiilor diferenţiabile

1.7. AMPLIFICATOARE DE PUTERE ÎN CLASA A ŞI AB

III. Serii absolut convergente. Serii semiconvergente. ii) semiconvergentă dacă este convergentă iar seria modulelor divergentă.

SEMINAR 14. Funcţii de mai multe variabile (continuare) ( = 1 z(x,y) x = 0. x = f. x + f. y = f. = x. = 1 y. y = x ( y = = 0

Dioda Zener şi stabilizatoare de tensiune continuă

Lucrarea nr. 5 STABILIZATOARE DE TENSIUNE. 1. Scopurile lucrării: 2. Consideraţii teoretice. 2.1 Stabilizatorul derivaţie

L6. PUNŢI DE CURENT ALTERNATIV

Componente şi Circuite Electronice Pasive. Laborator 4. Măsurarea parametrilor mărimilor electrice

MĂSURAREA PRESIUNII, VITEZEI ŞI DEBITELOR GAZELOR ÎN CONDUCTE. 1. Introducere/ Scopul lucrării

R R, f ( x) = x 7x+ 6. Determinați distanța dintre punctele de. B=, unde x și y sunt numere reale.

Laborator 11. Mulţimi Julia. Temă

V O. = v I v stabilizator

4. Măsurarea tensiunilor şi a curenţilor electrici. Voltmetre electronice analogice

Capitolul 14. Asamblari prin pene

3. DINAMICA FLUIDELOR. 3.A. Dinamica fluidelor perfecte

Metode de interpolare bazate pe diferenţe divizate

Lucrarea Nr. 5 Circuite simple cu diode (Aplicaţii)

2CP Electropompe centrifugale cu turbina dubla

2.1 Sfera. (EGS) ecuaţie care poartă denumirea de ecuaţia generală asferei. (EGS) reprezintă osferă cu centrul în punctul. 2 + p 2

Analiza funcționării și proiectarea unui stabilizator de tensiune continuă realizat cu o diodă Zener

FENOMENE TRANZITORII Circuite RC şi RLC în regim nestaţionar

REDRESOARE MONOFAZATE CU FILTRU CAPACITIV


Conice. Lect. dr. Constantin-Cosmin Todea. U.T. Cluj-Napoca

L1. DIODE SEMICONDUCTOARE

Difractia de electroni

Subiecte Clasa a VIII-a

Aparate de măsurat. Măsurări electronice Rezumatul cursului 2. MEE - prof. dr. ing. Ioan D. Oltean 1

Aplicaţii ale principiului I al termodinamicii în tehnică

Circuite electrice in regim permanent

Ecuaţia generală Probleme de tangenţă Sfera prin 4 puncte necoplanare. Elipsoidul Hiperboloizi Paraboloizi Conul Cilindrul. 1 Sfera.

Capitolul ASAMBLAREA LAGĂRELOR LECŢIA 25

VII.2. PROBLEME REZOLVATE

2. Sisteme de forţe concurente...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...3

M. Stef Probleme 3 11 decembrie Curentul alternativ. Figura pentru problema 1.

Profesor Blaga Mirela-Gabriela DREAPTA

Curs 1 Şiruri de numere reale

Exemple de probleme rezolvate pentru cursurile DEEA Tranzistoare bipolare cu joncţiuni

L.2. Verificarea metrologică a aparatelor de măsurare analogice

STUDIUL CURGERII PRIN ORIFICII

RĂSPUNS Modulul de rezistenţă este o caracteristică geometrică a secţiunii transversale, scrisă faţă de una dintre axele de inerţie principale:,

Subiecte Clasa a VII-a

Curs 2 DIODE. CIRCUITE DR

2.1 Amplificatorul de semnal mic cu cuplaj RC

Lucrarea 6 DETERMINAREA COEFICIENTULUI DE REZISTENȚĂ HIDRAULICĂ LINIARĂ. 6.1 Considerații teoretice

LUCRAREA NR. 4 STUDIUL AMPLIFICATORUL INSTRUMENTAL

Seminar 5 Analiza stabilității sistemelor liniare

Seminariile Capitolul X. Integrale Curbilinii: Serii Laurent şi Teorema Reziduurilor

Erori si incertitudini de măsurare. Modele matematice Instrument: proiectare, fabricaţie, Interacţiune măsurand instrument:

Studiu privind soluţii de climatizare eficiente energetic

COMPARATOARE DE TENSIUNE CU AO FĂRĂ REACŢIE

Examen. Site Sambata, S14, ora (? secretariat) barem minim 7 prezente lista bonus-uri acumulate

wscopul lucrării: prezentarea modului de realizare şi de determinare a valorilor parametrilor generatoarelor de semnal.

Măsurări în Electronică şi Telecomunicaţii 4. Măsurarea impedanţelor

Determinarea momentului de inerţie prin metoda oscilaţiei şi cu ajutorul pendulului de torsiune. Huţanu Radu, Axinte Constantin Irimescu Luminita

LUCRAREA A7 ELECTROMAGNETUL DE CURENT ALTERNATIV MONOFAZAT CU SPIRĂ ÎN SCURTCIRCUIT

Laborator 4 Circuite integrate digitale TTL

Tranzistoare bipolare şi cu efect de câmp


Transformări de frecvenţă

L3. TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP TEC-J

Noi moduri de echilibrare a sistemelor cu două conducte

Capitolul 30. Transmisii prin lant

Capitolul 4. Integrale improprii Integrale cu limite de integrare infinite

3. Momentul forţei în raport cu un punct...1 Cuprins...1 Introducere Aspecte teoretice Aplicaţii rezolvate...4

Transcript:

MĂSURAREA DEBITULUI ŞI A NIVELULUI Scopul lucrării Această lucrare are ca scop familiarizarea studenţilor cu metodele de monitorizarea a debitului şi a nivelului în sistemele industriale de automatizare şi control. Pe parcursul laboratorului vor fi prezentate mai multe traductoare de debit şi nivel, consideraţiile teoretice fiind strâns legate de experimentele care urmează să fie realizate şi de metodele de măsurare aplicate. Consideraţii teoretice 1. Măsurarea debitului Debitmetrul cu palete, care este încorporat în sistemul de control al lichidului, ne permite să realizăm o măsurare indirectă a debitului volumic. Spunem că avem o măsurare indirectă datorită faptului că acest traductor generează la ieşire o tensiune, U CFlowRate, proporţională cu viteza de curgere a lichidului prin conducta în care este inclus. În cazul de faţă, viteza de rotaţie a paletelor traductorului va fi proporţională cu debitul pe care îl calculăm cu ajutorul relaţiei (1): V Q = (1) t unde:- Q debitul volumic, - V volumul lichidului care trece prin debitmetru, - t timpul în care trece volumul V de lichid prin debitmetru. 2. Măsurarea nivelului A. Măsurarea nivelului cu tub imersabil În sistemele automate de control al nivelului trebuie realizată conversia acestei mărimi neelectrice într-o mărime electrică. Este bine cunoscut faptul că presiunea exercitată asupra părţi inferioare a recipientului în care se află un lichid este proporţională cu înlălţimea coloanei acestuia. Datorită acestui fapt, măsurarea acestei presiuni este o metoda viabilă pentru măsurarea nivelului. Ţinând cont de faptul că presiunea în partea inferioară a recipientului este rezultatul compunerii presiunii atmosferice şi a presiunii coloanei de lichid, acesta va fi măsurată cu ajutorul unui tub imersat în lichid şi un traductor de presiune diferenţial. Presiunea coloanei de lichid se calculează cu relaţia: p = ρ g h (2) unde: - ρ densitatea lichidului (în cazul de faţă 1000kg/m 3 ); - g constanta gravitaţională; - h înălţimea coloanei de lichid. 1

Deoarece aerul din sistemul cu traductor de presiune diferenţial este compresibil, lichidul se ridică în tubul imesat până la atingerea echilibrului de presiune. Cu cât înălţimea coloanei de lichid h este mai mare, cu atât apa pătrunde mai mult în tubul imersat. Dacă se calculează nivelul de lichid sau înălţimea h pe baza presiunii măsurate cu ajutorul ecuaţiei (2), fără a se lua în considerare fenomenul menţionat anterior, apare o diferenţă de nivel Δh considerată ca fiind eroare de măsurare, deoarece echilibrul de presiune a fost stabilit pentru înălţimea coloanei de lichid h-δh. Eroarea de măsurare poate fi calculată cu ecuaţia (3): 1 Δh = h L 1 + l0 p0 unde: - L = - variabila auxiliară (corespunde unei presiuni de 1013 mbar); ρ g - l 0 - lungimea totală a conductelor de legătură ( 1,5m); - ρ - densitatea lichidului; - p 0 - presiunea atmosferică; - g constanta gravitaţională. (3) Desfăşurarea lucrării Aparatura utilizată 1. Stand de laborator pentru măsurarea debitului şi a nivelului a. Sursă de alimentare ±15V, 3A (726 86) b. Generator de tensiune variabilă (734 02) c. Sistem de control al lichidului (734 262) d. Recipient suplimentar (734 264) e. Senzor diferenţial de presiune (734 81) f. Tub imersabil (734 876) g. Sondă capacitivă (734 861) h. Convertor C/f, L/f, f/u (727 68) i. Senzor comutator magnetic (734 881) j. Modul de achiziţie Sensor-CASSY (524 10) 2. Multimetru digital Matrix MTX 3250 3. Nivelmetru industrial cu traductoare Hall digitale 4. Unitate periferică de măsurare şi control 2

A. Ridicarea caracteristicii debitmetrului cu palete Fig.1 Configuraţia experimentală pentru măsurarea debitului a) Se realiza configuraţia experimentală prezentată în figura 1; b) Se deschid robinetele V2 şi V3 pentru a permite curgerea lichidului între rezervoarele I şi II (TANK I şi TANK II); c) Se închide complet robinetul V3, iar comutatorul de control al alimentării pompei se fixează pe Closed Loop (buclă închisă); d) Se fixează comutatorul generatorului de tensiune variabilă la poziţiile indicate în tebelul 1 şi se măsoară timpul în care rezervorul II se umple cu 125ml de lichid; e) Se deschide apoi robinetul V3 care permite scurgerea apei din rezervorul II; f) După golire se închide robinetul V3 şi se repetă opetaţiunile de la punctul d) pentru celelalte valori ale tensiunii U M1. g) Se calculează debitul conform relaţiei (1), datele rezultate fiind trecute în tabelul 1; 3

h) În funcţie de datele din tabelul 1 se trasează caracteristica debitmetrului, Q=f(U CFlowRate ), pe graficul din figura 2. Tabelul 1 Comutator U M1 (V) t (s) Q (ml/s) U CFlowRate (V) Bucla închisă Buclă deschisă Fig.2 Caracteristica debitmetrului cu palete 4

B. Ridicarea caracteristicii statice a debitmetrului cu palete a) Se realiza configuraţia experimentală prezentată în figura 1; b) Se deschid robinetele V2 şi V3 pentru a permite curgerea lichidului între rezervoarele I şi II (TANK I şi TANK II); c) Comutatorul de control al alimentării pompei se fixează pe Open Loop (buclă deschisă); d) Se fixează comutatorul generatorului de tensiune variabilă la poziţiile indicate în tebelul 2, se aşteaptă până când debitul devine constant şi se notează în tabel tensiunea de ieşire a debitmetrului; e) În funcţie de datele din tabelul 2 se trasează caracteristica statică a debitmetrului, U M1 =f(u CFlowRate ), pe graficul din figura 3; f) Se repetă apoi operaţiunile de la punctul d) şi e) pentru situaţia în care comutatorul de control al alimentării pompei este fixat pe poziţia Closed Loop (buclă închisă). Tabelul 2 Bucla deschisă Bucla închisă U M1 (V) U CFlowRate (V) U CFlowRate (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fig.3 Caracteristica statică a debitmetrului cu palete 5

Fig.4 Configuraţia experimentală pentru măsurarea nivelului cu tub imersabil B. Măsurarea nivelului cu traductor capacitiv Principiul care stă la baza acestei metode constă în măsurarea capacităţii unui traductor în raport cu nivelul lichidului, care joacă rolul de dielectric. Sonda este alcătuită din două tuburi metalice concentrice care se introduc în lichidul de măsurat. Tubul metalic din interior este acoperit integral cu material dielectric (teflon, policlorură de vinil, sticlă, etc.), pentru a realiza izoloarea între armăturile condensatorului cilindric format, având în vedere că anumite lichide sunt conducătoare de electricitate. Schema electrică echivalentă a traductorului este prezentată în figura 5: 6

Fig.5 Principiul traductorului capacitiv Capacitatea echivalentă a circuitului este: C2 C4 C3 C5 C e = C1 + + (4) C2 + C4 C3 + C5 Atunci când între cele două tuburi este prezent un lichid capacităţile C2 şi C3, a căror expresii sunt prezentate în relaţia (5), vor varia modificând capacitatea echivalentă a traductorului. aer haer C2 = ε lichid hlichid C3 = ε (5) D D 2ln 2 ln d d unde: - d diametrul tubului interior; - D diametrul tubului exterior. Fig.6 Configuraţia experimentală pentru măsurarea nivelului cu traductor capacitiv 7

a) Se realiza configuraţia experimentală prezentată în figura 6; b) Se închide complet robinetul V2; c) Se completează în tabelul 3 tensiunea de ieşire a traductorului capacitiv în funcţie de nivelul de lichid indicat h; d) Se ridică caracteristica U h =f(h). Tabelul 3 h (mm) 0 25 50 75 100 125 U h (V) 8