Машины и аппараты легкой, текстильной

Промышленности и бытового обслуживания»

 

 

ВИТЕБСК

УДК 681.5

ББК 32.965

А-22

 

Автоматика и автоматизация технологических процессов: методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов 1-36 08 01 «Машины и аппараты легкой, текстильной промышленности и бытового обслуживания».

 

Составители: ст. преподаватель Клименкова С.А.,

ст. преподаватель Ринейский К.Н.,

ст. преподаватель Давыдько А.П.

 

Методические указания составлены в соответствии с программами курса «Автоматика и автоматизация технологических процессов» и содержат лабораторные работы по указанному курсу и перечень используемой литературы.

 

Методические указания составлены в соответствии с требованиями, предъявляемыми к выполнению лабораторных работ.

 

Одобрено кафедрой «Автоматизации технологических процессов и производств» УО «ВГТУ»

 

«_ 15 ___»декабря 2006г, протокол №__ 6 __

 

 

Рецензент: доцент Смелков Д.В.

Редактор: доцент Сычев И.Ю.

 

Рекомендовано к опубликованию редакционно-издательским Советом УО «ВГТУ» “___” _________ 2006 г, протокол № ____

 

Ответственный за выпуск: Букин Ю.А.

 

Подписано к печати_________ Формат_________ Учетно-изд. лист._____

 

Печать ризографическая. Тираж___ экз. Заказ №________ Цена___ руб.

 

Отпечатано на ризографе Учреждения образования «Витебский государственный технологический университет».

Лицензия № 02330/0133005 от 01.04.2004

210035. Витебск, Московский пр., 72.

 

Содержание

 

 

Лабораторная работа №1 Градуирование электровлагомера............................... 4

1.1. Общие положения. 4

1.2. Порядок выполнения работы.. 5

1.3. Контрольные вопросы.. 6

Лабораторная работа № 2 Исследование параметров электромагнитных реле 7

2.1. Общие положения. 7

2.2. Порядок выполнения работы.. 11

2.3. Контрольные вопросы.. 14

Лабораторная работа №3 Экспериментальное определение математической модели объекта регулирования 14

3.1. Общие положения. 14

3.2. Порядок выполнения работы.. 18

3.3. Контрольные вопросы.. 18

Лабораторная работа № 4 Исследование автоматической системы позиционного регулирования температуры теплового объекта. 19

4.1. Общие положения. 19

4.2. Порядок выполнения работы.. 22

4.3. Контрольные вопросы.. 26

Лабораторная работа № 5 Определение качественных показателей линейной системы регулирования. 26

5.1. Общие положения. 26

5.2. Порядок выполнения работы.. 32

5.3. Контрольные вопросы.. 32

Лабораторная работа № 6 Изучение схем автоматического связывания нескольких асинхронных двигателей. 32

6.1. Общие положения. 32

6.2. Порядок выполнения работы.. 36

6.3. Контрольные вопросы.. 37

Лабораторная работа № 7 Синтез циклических систем управления. 38

7.1. Общие положения. 38

7.2. Порядок выполнения работы.. 41

7.3. Контрольные вопросы.. 42

Лабораторная работа № 8 Исследование работы сельсинных схем 43

8.1. Общие положения. 43

8.2. Порядок выполнения работы.. 43

8.3. Контрольные вопросы.. 46

Лабораторная работа №9 Исследование магнитного усилителя……… ………46

9.1. Общие положения. 46

9.2. Порядок выполнения работы.. 48

9.3. Контрольные вопросы.. 51

 

Литература 52

Лабораторная работа №1

Градуирование электровлагомера

Цель работы: Ознакомиться с методами и приборами, применяемыми для измерения влажности. Научиться торировать электровлагомер (снимать градуировочную кривую).

Общие положения

Электрические методы оценки влажности материалов вследствие их простоты, малых затрат времени в процессе измерений нашли применение во многих отраслях легкой промышленности.

По принципу действия и в зависимости от измеряемого электрического параметра материала электрические влагомеры делят на две группы. В приборах первой группы оценка влажности материала производится по результатам измерения электрической проводимости или сопротивления. Приборы этой группы называются электровлагомерами сопротивления или кондуктометрическими электровлагомерами. Электровлагомер сопротивления представляет собой сочетание датчика и измерителя больших сопротивлений. От датчика требуется точное воспроизведение условий измерений в каждом опыте, для чего необходимо обеспечить надежное соприкосновение электродов датчика с материалом. В приборах второй группы оценка влажности материала производится по результатам измерения диэлектрической проницаемости. Приборы этой группы называют емкостными электровлагомерами.

Принцип действия емкостного электровлагомера основан на различии величин диэлектрической проницаемости сухого материала и влаги. При использовании такого метода измерения проводятся на переменном токе высокой частоты, в результате измерения определяется емкостное сопротивление датчика. Измерительное устройство емкостного влагомера сложнее влагомера сопротивления.

Конструктивное оформление датчика тесно увязывается со свойствами контролируемого материала. Так, для тканей нашли применение датчики в форме роликов, между которыми располагается материал рис.1.1 a, для кож - игольчатые датчики, вкалываемые в материал рис.1.1 б.

а) б)

Рис 1.1 Датчики

а) – роликовые, б) - игольчатые

 

Рассмотрим устройство и работу измерительной схемы влагомера сопротивления типа ЭВ- 2К.

Прибор рис.1.2 состоит из стабилизированного блока питания (1) измерительного устройства (2). Стабилизированный блок питания включает понижающий трансформатор Тr1, выпрямитель на диодах D₁ и D₂, сглаживающий конденсатор и параметрический стабилизатор напряжения, образованный резистором R₅ и стабилитронами D₃ и D₄. На выходе блока питания включен переменный резистор R₇, служащий для регулировки напряжения питания.

Рис 1.2 Измерительная схема влагомера сопротивления типа ЭВ- 2К

 

Измерительное устройство содержит основной делитель напряжения на резисторах R_Д; R₁; R₂, усилитель постоянного тока, выполненный на лампе R01, и вспомогательный делитель напряжения на резисторах R₆; R₈. Между катодом лампы и движком переменного резистора R₈ включен измерительный прибор А. Вспомогательный делитель напряжения служит для установки стрелки измерительного прибора на НШ при настройке прибора, перемещением подвижного контакта резистора R₈.

При изменении влажности исследуемого материала, изменяется сопротивление датчика R_Д. Т.к. датчик включен в цепь основного делителя напряжения, то изменение величины R_Д приведет к изменению выходного напряжения U₁, подводимого к управляющей сетке лампе R01. Изменение U₁ приводит к изменению анодного тока I_А и, соответственно, напряжения U₂ на катодном сопротивлении R₃. Неравенство напряжения U₂ и U_Д приводит к появлению разности напряжений ∆U= U₂-U_Д на зажимах А. Через измерительный прибор при этом течет ток I_ил=∆U/R_ип, что вызывает отклонение стрелки на величину α= к I_ип. Поскольку изменение тока I_ип пропорционально сопротивлению датчика, то шкалу прибора можно отградуировать в единицах влажности исследуемого материала, т.е. каждому значению тока поставить в соответствие определенное значение влажности.

Порядок выполнения работы

1. Включить электровлагомер в электрическую сеть и подготовить его к работе. Перед измерениями выверить края шкалы прибора: рукояткой ”Установка НШ” при свободном датчике установить стрелку прибора на отметку “Н” (только на первом диапазоне 0+22). Рукояткой “Установка КШ” при нажатой кнопке установить стрелку прибора на отметку “КШ”.

2. Произвести градуировку электровлагомера, для чего:

образец взвесить на аналитических весах;

снять показания электровлагомера (образец прокалывается датчиком последовательно в трех местах и определяется среднее показание);

поместить исследуемый образец в сушильный шкаф и выдержать в течение 25+30 сек.

Измерения по пункту 2 последовательно повторить 4-5 раз до полного высушивания образца.

Влажность определяется выражением: W= m-m₀/m, где m- масса влажного материла, m₀- масса сухого материала.

Данные градуировки занести в протокол градуировки и, взяв среднеарифметическое результатов измерения влажности образцов, построить градуировочную кривую влагомера (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Протокол градуировки

Электровлагомер типа _________________ для материала_____________

при температуре окружающей среды ____________

 

№ образца	Масса влажного материала	Масса сухого материала	Влажность по весовому методу, %	Показания электровлагомера
			среднее
	Исходная
После первой подсушки
После второй подсушки
После третьей подсушки
	Исходная
После первой подсушки
После второй подсушки
После третьей подсушки

Содержание отчета

Цель работы. Схема и краткое описание принципа действия электровлагомера. Протокол градуировки. Градуировочная кривая W= f(n). Выводы по результатам исследований

1.3. Контрольные вопросы

1. Методы измерения влажности.

2. Кондуктометрический метод измерения влажности.

3. Емкостные электровлагомеры и принцип их действия.

4. Пояснить схему и принцип действия электровлагомера ЭВ-2К.

 

Лабораторная работа № 2