- •1.01. Понятие типового динамического звена. Применение звеньев. Основные типы звеньев и их характеристики.
- •1.02. Использование преобразования Лапласа при рассмотрении систем автоматического регулирования (примеры).
- •1.03. Передаточные функции. Их получение и использование.
- •1.04. Частотная передаточная функция. Применение, примеры.
- •1.05. Передаточные функции типовых комбинаций звеньев (с выводом).
- •1.06. Изменение свойств динамического звена с помощью обратной связи (примеры).
- •1.07. Получение временных характеристик объекта регулирования экспериментально и из его дифференциального уравнения, их использование.
- •1.08. Частотные характеристики звеньев.
- •1.09. Исследование систем управления с помощью частотных характеристик.
- •1.10. Статические звенья нулевого и первого порядка: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.11. Статические звенья второго порядка: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.12. Идеальное интегрирующее звено: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.13. Звено запаздывания: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.14. Дифференцирующие звенья: уравнение, примеры, характеристики, основные свойства.
- •1.15. Устойчивость систем автоматического регулирования.
- •1.16. Предельное усиление регулятора и обеспечение запаса устойчивости.
- •1.17. Определение устойчивости систем автоматического регулирования с помощью частотного критерия устойчивости Найквиста.
- •1.18. Определение параметров настройки регулятора с помощью частотного критерия устойчивости Найквиста.
- •1.19. Статические, нейтральные и неустойчивые объекты регулирования.
- •1.20. Самовыравнивание объектов регулирования: характеристики, примеры.
- •1.21. Объекты регулирования с сосредоточенными параметрами и с распределёнными параметрами. Особенности регулирования объектов с распределёнными параметрами.
- •1.22. Выбор закона действия регулятора и параметров его настройки в зависимости от свойств объекта регулирования.
- •1.23. Влияние свойств объекта регулирования: на выбор структуры системы регулирования; на выбор закона действия регулятора; на качество регулирования.
- •1.24. Основные линейные законы регулирования: уравнения, основные свойства, примеры.
- •1.25. Классификация и особенности законов регулирования.
- •1.26. Пропорциональный закон регулирования: уравнение, основные свойства, характеристики.
- •1.27. Пропорциональный и пропорционально-дифференциальный законы регулирования: уравнения, характеристики, основные свойства.
- •1.28. Интегральный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.29. Пропорционально-интегральный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.30. Пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.31. Пропорционально-дифференциальный и пропорционально-интегрально-дифференциальный законы регулирования: уравнение, характеристики, основные свойства.
- •1.32. Релейные (позиционные) регуляторы: основные свойства, характеристики.
- •2. Измерение технологических параметров
- •2.01. Основные методы измерения: их особенности, достоинства, недостатки, примеры.
- •2.02. Нулевой метод измерения (на примере электрических измерений).
- •2.03. Функциональная схема информационно-измерительной системы.
- •2.04. Статические свойства средств измерения.
- •2.05. Статические и динамические свойства средств измерения и других элементов сар, их влияние на качество регулирования.
- •2.06. Переходные характеристики средств измерения.
- •2.07. Погрешности измерений.
- •2.08. Измерение электрического сопротивления как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.
- •2.09. Измерение электрического напряжения как носителя информации о состоянии химико-технологического процесса.
- •2.10. Промежуточные измерительные преобразователи.
- •2.11. Классификация приборов для измерения температуры.
- •2.12. Погрешности измерения температуры контактным и бесконтактным методами.
- •2.13. Термоэлектрические термометры и термометры сопротивления.
- •2.14. Измерение температуры с помощью термоэлектрических преобразователей (термопар).
- •2.15. Измерение температуры с помощью манометрических термометров и термометров расширения.
- •2.16. Измерение температуры бесконтактным методом.
- •2.17. Термометры излучения.
- •2.18. Основные конструкции приборов для измерения давления. Защита манометров от воздействия агрессивных, горячих и загрязнённых сред.
- •2.19. Измерение расхода газов и жидкостей.
- •2.20. Измерение расхода газов и жидкостей. Расходомеры переменного и постоянного перепада давления.
- •Расходомеры переменного перепада давления
- •Расходомеры постоянного перепада давления
- •2.21. Измерение расхода газов и жидкостей. Электромагнитный, ультразвуковой, вихревой и кориолисов расходомеры. Электромагнитные расходомеры
- •Ультразвуковые расходомеры
- •Вихревые расходомеры
- •Кориолисовы расходомеры
- •2.22. Измерение расхода газов и жидкостей на основе тепловых явлений.
- •2.23. Объёмные счётчики газа и жидкости.
- •2.24. Измерение уровня жидкости. Гидростатические, ёмкостные, ультразвуковые уровнемеры.
- •2.25. Термокондуктометрический и термохимический газоанализаторы.
- •2.26. Термомагнитный газоанализатор.
- •2.27. Газоанализаторы инфракрасного поглощения.
- •3.01. Назначение, цели и функции систем управления химико-технологическими процессами.
- •3.02. Особенности управления химико-технологическими процессами. Основные типы систем автоматического регулирования.
- •3.03. Классификация регуляторов по различным признакам.
- •3.04. Классификация систем автоматического управления по различным признакам. (стр. 53)
- •3.05. Системы автоматического управления без обратной связи и с обратной связью. Комбинированные системы управления.
- •3.06. Регулирование без обратной связи (регулирование по возмущающему воздействию).
- •3.07. Одноконтурные и многоконтурные системы автоматического регулирования.
- •3.08. Многоконтурные системы автоматического регулирования (системы каскадного регулирования).
- •3.09. Многоконтурные системы автоматического регулирования (системы связанного регулирования).
- •3.10. Функциональная структура системы автоматического регулирования.
- •3.11. Критерии (показатели) качества регулирования.
- •3.12. Определение статической ошибки регулирования экспериментально и по математической модели сау (по каналам возмущающего и задающего воздействий).
- •3.13. Исполнительные устройства сар.
- •3.14. Исполнительные механизмы систем автоматического регулирования.
- •3.15. Регулирующие органы сар: конструкция, характеристики, свойства.
2.12. Погрешности измерения температуры контактным и бесконтактным методами.
При измерении температуры контактным методом необходим тепловой контакт чувствительного элемента термопреобразователя с объектом измерения, в результате чего возникает искажение температурного поля в месте измерения. Кроме того, на температуру чувствительного элемента влияет не только его теплообмен с измеряемой средой, но также лучистый теплообмен с окружающими поверхностями и передача теплоты вдоль конструктивных элементов теплоприемника за счет теплопроводности. В результате даже в стационарном режиме возникает разность между температурой чувствительного элемента и температурой измеряемой среды, которую называют погрешностью контактного метода измерения температуры.
Установка и монтаж пирометров в значительной мере влияют на успешность измерения. Необходимо добиться, чтобы измерительное устройство регистрировало интересующее излучение в неискаженном виде, а также оно должно быть защищено от воздействия окружающей среды, как правило, неблагоприятного. Измеряемое излучение во многих случаях содержит составляющие постороннего излучения, отраженные измеряемым объектом или пропущенные (если объект прозрачен). Если измеряемый объект меньше поля визирования пирометра (например, при измерении температуры движущейся нити или проволоки), то пирометр воспринимает также излучение фона.
2.13. Термоэлектрические термометры и термометры сопротивления.
Термоэлектрический термометр — прибор для измерения температуры, состоящий из термопары в качестве чувствительного элемента и электроизмерительного прибора (милливольтметра, автоматического потенциометра и др.).
Измерение температуры с помощью термоэлектрического преобразователя основано на термоэлектрическом эффекте Зеебека: в замкнутой термоэлектрической цепи, составленной из двух разнородных проводников, возникает электрический ток, если два спая (места соединения) проводников имеют разную температуру.
Спай, помещенный в измеряемую среду с температурой, называют измерительным (горячим или рабочим) или рабочим концом термопары. Второй спай, находящийся при постоянной температуре, называют соединительным (опорным, холодным, свободным) или свободным концом термопары.
Принцип действия термометров сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления материалов от температуры.
Термометр сопротивления представляет собой комплект, в который входят:
первичный измерительный преобразователь, воспринимающий тепловую энергию и преобразующий изменение температуры в изменение электрического сопротивления;
прибор, измеряющий электрическое сопротивление и отградуированный в единицах измерения температуры.
Первичный измерительный преобразователь термометров сопротивления называют термопреобразователем сопротивления (ТС).
В отличие от термопар, являющихся активными преобразователями (преобразователями генераторного типа), термопреобразователи сопротивления являются пассивными преобразователями (преобразователями параметрического типа). Для них необходим вспомогательный источник энергии, тогда как для термопар он обычно не требуется.
Различают металлические и полупроводниковые термопреобразователи сопротивления. Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления называют также термисторами.
В качестве материала для металлических ТС используют чаще всего платину, медь и никель, из которых изготовляются технические ТС.
К числу достоинств термопреобразователей сопротивления следует отнести высокую точность (меньшую, чем у стеклянных термометров расширения, но большую, чем у термоэлектрических преобразователей (термопар) и всех остальных контактных термопреобразователей и термометров), стабильность характеристики преобразования и возможность измерения криогенных температур.
К недостаткам можно отнести большие размеры термопреобразователей сопротивления и, как следствие, их высокую инерционность (постоянная времени ТС может составлять несколько секунд при измерении температуры жидкостей и несколько минут при измерении температуры газов).
Термисторы обладают удовлетворительной точностью, высокой чувствительностью, а также малой инерционностью — наименьшей постоянной времени (по сравнению с другими типами термометров).
Термисторы изготавливают с большим начальным сопротивлением, что позволяет снизить до незначительных величин погрешности, вызываемые изменением температуры соединительных проводов.