Послідовність виконання роботи

1. Визначити витратну характеристику регулювального органа:

1. тумблером 10 подати напругу на стенд;

2. редуктором 13 подати тиск 0,25 МПа на пневматичні пристрої 3, 4;

3. на панелі 15 задати тиск живлення, рівний 0,14 МПа, встановивши ручку "Рід роботи" в положення "Ручне";

4. на панелі 14 задати тиск 0,14 МПа, поставивши ручку "Рід роботи" в положення "Ручне";

5. увімкнути насос і записати покази витрати і ступеня відкриття клапана РО за показами приладу 7;

6. пункт 1 повторити для тиску 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09 і 0,10 МПа;

7. вимкнути насос;

8. побудувати графіки залежності

G = f(l), l = f(P_к),

де G – витрата; l – хід клапана РО; P_к – тиск, що задається на панелі 14.

2. Визначити статичну характеристику поршневого приводу:

1. подати на поршневий привід за допомогою панелі 14 командний тиск 0,02…0,1 МПа з кроком 0,01 МПа і записати хід штока l при прямому і зворотному його переміщеннях;

2. побудувати характеристику привода l = f(P_к);

3. Дослідити електричний виконавчий механізм:

1. тумблером 19 подати напругу живлення на елементи приводу 1, 2, 18;

2. поставити стрілку задатчика 18 на нульову поділку і записати положення вала двигуна 1 за показами стрілки шкали 20, встановленої на валу двигуна;

3. встановити стрілку 18 в положення 20, 40 і т. д., проводячи відлік за покажчиком кутового переміщення вала двигуна;

4. виконати експеримент при прямому і зворотному ходах;

5. побудувати характеристику приводу

_вих = f(_вх),

де _вих – кут повороту вала двигуна; _вх – кут повороту задатчика 18;

6. скинути тиск живлення до нуля (прилади 13, 14, 18) і вимкнути тумблери 9 і 10.

Оформлення звіту

У звіті стисло описати установку, методику та порядок проведення експерименту, схеми установки, виконавчих механізмів і позиціонера, графіки статичних характеристик технічних засобів автоматизації, досліджених у роботі.

Лабораторна робота 8

ВИМІРЮВАННЯ ВИТРАТИ

Мета роботи. Вивчити способи вимірювання витрати методами змінного і постійного перепадів тиску, індукційним методом; вивчити прилади, що реалізують ці методи; опанувати методику градуювання витратомірів.

Теоретичні відомості

Витратою називають кількість речовини (рідини або газу), що протікає через поперечний переріз трубопроводу за одиницю часу. В залежності від одиниці вимірювань розрізняють масову та об’ємну витрати.

Вимірювання витрати методом змінного перепаду тиску

Вимірювання витрати на основі змінного перепаду тиску – найбільш вивчений і поширений у виробничій практиці метод. Суть його полягає в тому, що в трубопроводі, яким протікає контрольована речовина, співвісно з трубопроводом встановлюється спеціальний звужувальний пристрій із отвором, значно меншим за площу перерізу (рис. 8.1).

В

P₂

P₁

Рис. 8.1. Звужувальний пристрій (діафрагма)

наслідок переходу частини потенціальної енергії потоку в кінетичну його середня швидкість у звуженому перерізі підвищується, в результаті чого статичний тиск в данному перерізі стає меншим статичного тиску перед звужувальним пристроєм. Залежність між витратою нестисливої рідини і перепадом тиску на звужувальному пристрої можна встановити, скориставшись рівнянням збереження енергії Бернуллі, записаним для перерізів до та після звужувального пристрою, і рівнянням нерозривності струменю в тих же перерізах.

В результаті отримаємо залежність для визначення об’ємних витрат

Q = S₀[2(P₁ – P₂) / ]^½ , (8.1)

де  – коефіціент витрати (безрозмірна величина, визначувана тільки експериментально);  – поправковий множник, який враховує зміну густини вимірюваного середовища при проходженні через звужувальний пристрій; S₀ – площина перерізу звужувального пристрою;  – щільність середовища в реальних умовах вимірювання; P₁, P₂ – тиск безпосередньо перед звужувальним пристроєм і після нього.

Величини , , S₀,  для конкретних умов вимірювання і заданого звужувального пристрою є постійними. Тому (8.1) зведеться до вигляду

Q = k(P₁ – P₂)^½ . (8.2)

Рівняння (8.2) відображає зв’язок між витратою конкретного середовища і перепадом тиску на звужувальному пристрої. Витратомір змінного перепаду тиску складається зі стандартного звужувального пристрою, встановленого на трубопроводі, яким протікає контрольована речовина, та дифманометра–витратоміра дзвонового, кільцевого, мембраного чи сильфоного типу. В залежності від потреб диференціальний манометр може бути показувальним, самописним, сигналізувальним, перетворювальним чи регулювальним.