1.32. Релейные (позиционные) регуляторы: основные свойства, характеристики.

Выходная величина двухпозиционного регулятора может принимать только два значения: минимальное или максимальное. Для работы логического устройства в режиме двухпозиционного регулятора требуется выходное устройство ключевого типа (электромагнитов реле, транзисторная оптопара или оптосимистор), которое используется для управления (включение-выключение) нагрузкой или непосредственно, или через более мощные элементы, такие как пускатели, твердотельные реле, тиристоры или симисторы.

Реальные регуляторы с увеличением входной величины у срабатывают при большем пороговом значении, а при уменьшении входной величины у — при меньшем пороговом значении. Рассогласования между двумя пороговыми значениями определяют зону неоднозначности 2b.

Переход с нижней ветви на верхнюю ветвь статической характеристики двухпозиционного регулятора с зоной неоднозначности реализуется при следующих условиях:

У двухпозиционных регуляторов, в зависимости от знака отклонения управляемой величины, регулирующий орган или полностью открыт (приток вещества или энергии максимальный), или полностью закрыт (приток вещества или энергии равен нулю).

Примеры двухпозиционных устройств: электроконтактный термометр, электроконтактный манометр, пневматическое реле и др.

Характерной особенностью системы регулирования, в которой присутствует двухпозиционный регулятор, является то, что регулируемая величина у совершает устойчивые колебания с постоянной частотой и амплитудой.

Область применения двухпозиционного регулятора: для регулирования технологических параметров в инерционных объектах с большой емкостью и малым запаздыванием, когда не требуется особой точности; для сигнализации о выходе контролируемой величины за заданные границы.

У трехпозиционных регуляторов помимо двух крайних положений (открыто и закрыто) регулирующий орган имеет еще одно — промежуточное (среднее) положение, что способствует более плавному изменению регулируемой величины и сокращению числа срабатываний регулирующего органа в единицу времени.

Алгоритм трехпозиционного регулирования:

2. Измерение технологических параметров

2.01. Основные методы измерения: их особенности, достоинства, недостатки, примеры.

При контактном методе измерений чувствительный элемент средства измерений приводится в контакт с объектом измерений. Например, измерение температуры тела термометром расширения.

Для бесконтактного метода измерений характерно отсутствие контакта чувствительного элемента средства измерений с объектом измерений. Например, измерение температуры в стекловаренной печи пирометром.

Метод непосредственной оценки — метод измерений, в котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений, отградуированному в единицах измеряемой величины.

Например, измерение температуры термометром, отградуированным в градусах Цельсия; измерение давления манометром, отградуированным в паскалях.

Преимущество – быстрота измерений, обусловливающая незаменимость для практического применения. Недостаток – ограниченная точность.

Метод сравнения с мерой — метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Например, измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями (мерами массы с известным значением) или измерение ТЭДС термопары на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.

Преимущество – большая точность измерения, чем при методе непосредственной оценки. Недостаток – большие затраты времени на подбор мер.

Нулевой метод измерений — метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Примеры: измерения электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием, измерение массы на равноплечих и неравноплечих весах (сравнение на рычаге силовых эффектов действия масс).

Метод измерений замещением — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

Например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы

и гирь на одну и ту же чашку весов (метод Борда).

Метод измерений дополнением — метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

Дифференциальный метод измерений — метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между двумя этими величинами.

Например, измерения, выполняемые при поверке мер длины сравнением с эталонной мерой на компараторе.

Преимущество – получение результатов с высокой точностью, даже при применении относительно грубых средств для измерения разности.