Автоматизация ТП

Измерение давления задачи

Стоимость задачи 150руб для получения задачи заполняйте форму левее или пишите на почту Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 34. В U-образном манометре внутренние диаметры трубок соответственно равны 4 и 4,2 мм. При измерении давления отсчет отклонения уровня от исходного произведен только в первой трубке, который оказался равным 350 мм, а затем был удвоен. Определите погрешность, вызванную неучетом реального уровня во второй трубке манометра, ес¬ли в качестве заполняющей жидкости использовалась вода. Условия из¬мерения : t = 20°С; g = 9 ,80665 м/c2 ( p = 998,3 кг/м3).
[6, с. 34, 351].

Задача 35. Как изменится погрешность, обусловленная неучетом реального уровня во второй трубке U-образного манометра (см. зада¬чу 1), если в качестве заполняющей жидкости применять этиловый спирт ( рС20 = 807,4 кг/м3), а измеряемые давление и распределение откло¬нений уровней от исходного в трубках манометра прежние?
[6, с. 350, 351].

Задача 36. Как изменятся показания U-образного манометра, если барометрическое давление увеличится на 3 кНа при неизменном изме¬ряемом абсолютном давлении? Предполагается, что прочие внешние усло¬вия измерения (ускорение свободного падения и температура окружающей среды) остаются без изменений.
[6, с.347].

Задача 37. Деления на шкале ртутного манометра нанесены через 1 мм. Определите цену деления манометра в единицах давления, если диаметры минусовой трубки и плюсового сосуд соответственно равны 5 и 50 мм. Температура манометра и измеряемой среда 20°С (р20=13,6 кг/м3], ускорение свободного падения - нормальное (g= 9,81 м/c2)/
[2, с. 115, 116].

Задача 38. Отсчет по шкале спиртового микроманометра составляет 135 делений при постоянной шкале прибора К = 0,6. Каково действительное давление, если измерение производилось при t = 35 С (p35 = 793 кг/м3); g = 9,807 м/с2, а градуировка микроманометра - при t = 15°С (p15 = 811,8кг/м3); g = 9,816 м/c2.
[6, с. 360].

Задача 39. Манометр с пневматическим выходным сигналом (0,02-0,1МПа) имеет пределы измерения 0-0,1 МПа. Какова абсолютная погреш¬ность манометра по выходному сигналу, если при давлении 0,075 МПа вы¬ходной сигнал его составил величину 0,082 М Па?
[6, с. 382-389].

Задача 40. Монометр с токовым выходным сигналом (0-5мА) имеет пределы измерения 0-0,6 МПа. Определите абсолютную и приведенную погрешности манометра по выходному сигналу, если при давлений 0,51 МПа выходной сигнал составил величину 4,32 мА.
[6, с. 382-389].

Задача 41. Манометр с токовым выходным сигналом (0-5 мА) имеет пределы измерения 0-1,6 МПа. Определите абсолютную погрешность манометра по входу, если при давлении 1,2 МПа выходной сигнал составил величину 3,68 мА.
[ 6, с.382-389].

Задача 42. В колокольном дифманометре уравновешивание разности давлений осуществляется за счет деформации пружины с удельной жест¬костью Кп=1000 Н/м. Определите перемещение колокола дифманометра диаметром 100 мм при изменении перепада давления от 0 до 1,0 кПа.
[ 6, с.396-401].

Задача 43. В сильфонном манометре уравновешивание измеряемого давления осуществляется за счет деформации сильфона. Пределы измере¬ния 0-0,4 МПа, число гофр сильфона равно 6, жесткость одного гофра 1750 Н/м. Какова эффективная площадь сильфона, если при перемещении стрелки манометра от начала до конца шкалы дно сильфона перемещается на 0,0038м?
[ 2, с.132].

Задача 44. Определите верхние пределы манометров для измерения постоянных давлений: 0,75 МПа; 15 МПа; 26 МПа и переменных давлений: 0,4 МПа; 10 МПа; 40 МПа.
[ 6, с. 349].

Задача 45. Давление в трубопроводе с водой изменяется с помощью манометра, который установлен на 3,5 м выше точки отбора. Определите действительное измеряемое давление воды, если манометр показывает 0,77МПа, а температура, вода 20°С ( рв20 = 998,3 кг/м3).
[ 6, с.350, 430].
Задача 46. Какое давление покажет манометр, если абсолютное давление среды 1,3 МПа, а барометрическое давление 754 мм. рт.ст?
[6, с.347, 349].

Задача 47. Результаты измерений различных давлений представле¬ны в различных единицах: 150000 Па; 1000 мм рт.ст.; 1,7 бар; 16000 мм вод. ст.; 1,45 ктс/см2; 0,16 МПа. Определите минимально и максимальное давление.
[6, с.349].

 

Измерение расхода задачи

Стоимость задачи 150руб для получения задачи заполняйте форму левее или пишите на почту Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 48. По трубопроводу (внутренний диаметр 75 мм) поток во¬ды движется со среднерасходной скоростью 2 м/с. Определите массовый расход жидкости, если температура воды 20°С, давление 0,1 МПа. (р= 998,3 кг/м3)?
[6, с.438].

Задача 49. Определите скорость движения потока воды в трубопро¬воде, если перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, равен 490 Па, коэффициент трубки Кт = 0,98, плотность вода при условиях измерения р = 990 кг/м3.
[6, с.499].

Задача 50. Каков перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, если известно, что поток воздуха в трубопроводе движется со скоростью 45 м/с, коэффициент трубки К = 0,98, плотность воздухе при условиях измерения р= 2,1 кг/м3? Конечный результат выразить в мм вод.ст.
[6, с.499].

Задача 51. Измерение расхода воздуха в трубопроводе диаметром 100мм осуществляется при помощи комбинированной напорной трубки, установленной в точке, где местная скорость равна средней по сечению скорости потока. Определите объемный и массовый расход воздуха, если перепад давления на трубке ΔР = 645 Па, коэффициент трубки Кт= 0,98, плотность воздуха р=1,2 кг/м3.
[6, с.499, 503].

Задача 52. Проектная потребность предприятия в воде была опре¬делена в 18 т/ч, диафрагма была рассчитана на максимальный расход 20 т/ч, а дифманомотр - на ΔPmax= 0,63 кПа. После проведения рекон¬струкции предприятия расход воды должен быть увеличен до 34 т/ч. Оп¬ределите предельный номинальный перепад давления на дифманометре и подберите дифманометр, с помощью которого можно измерять расход, рав¬ный 34 т/ч,- не производя замены диафрагмы.
[6, с.438].

Задача 53. Расход воды, протекающей по трубопроводу, измеряет¬ся при помощи диафрагмы и дифманометра. Диафрагма изготовлена из нержавеющей стали IX18H10T (поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства К2t=1,002),расчетная температура воды t = 80°С, давление р= 6 МПа, плотность р80= 974,4 кг/м3. Определите относительную погрешность измерения расхода, которая будет иметь место, если температура воды станет равной 10°С (р10= 1002,6 кг/м3). В расчетах считать, что коэффициент расхода, пере¬пад давления на диафрагме, давление воды, диаметр трубопровода при этом остаются неизменными.
[6, с.438].

Задача 54. в качестве первичного измерительного преобразователя расходомера воды используется диафрагма с угловым способом отбора перепада давления, m= 0,3. Диаметр трубопровода Д = 100мм, давление воды р =6 МПа, температура t = 20°С, плотность р= 1001 кг/м3, расход воды Qм= 50 т/ч. Определите перепад давления на сужающем устройстве. Предварительно произведите проверку условия Re>Re min. Значение коэффициента расхода a определите из таблицы РД 50-213-80 (динамическая вязкость среды в рабочих условиях м = 102*10-6 кгс*с/м2).
[5, с.12, 29, 68, 69, 11].

Задача 55. Определите потери давления на сужающем устройстве, если для измерения расхода используется диафрагма с угловым способом отбора перепада давления, и если известны относительная площадь сужа¬ющего устройства m = 0,5, перепад давления ΔР= 5 кПа. Каковы будут потери давления, если В качестве сужающего устройства использо¬вать длинное сопло. Вентури при тех же значениях m и ΔР?
[5, с.52].

Задача 56. Измерение объемного расхода, воздуха осуществляется расходомером переменного перепада давления при рабочих условиях. Избыточное давление среды перед сужающим устройством рu = 40*105 Па, температура t =-50°С. Определите значение объемного расхода в тру¬бопроводе, приведенного к нормальному состоянию, если расход при рабочих условиях Q0=150 м3 /ч. Значение коэффициента сжимаемости в расчетах принять равным К = 0,946, барометрическое давление Рб=100 кПа.
[5, с.8, 17, 20, 313].

Задача 57. Определите длины прямых участков до и после сужающего устройства с относительной площадью m= 0,5, если перед ним установлена задвижка. Какова величина дополнительной погрешности б, возникающей при сокращении длины прямого участка до 15 калибров? Диаметр трубопровода Д20 = 150 мм.
[5, с.82].

Задача 58. По направлению потока расположены сначала ряд колен в различных плоскостях, затем регулирующий клапан со степенью откры¬тия Н=0,5 и сужающее устройство с относительной площадью m=0,4. Определите требуемое расстояние между сужающим устройством и регулирующим клапаном, а также между регулирующим клапаном и рядом колен, если диаметр трубопровода Д20 = 100мм.
[5, с.89, 90].

Задача 59. Определите индукцию магнитного поля в электромагнит¬ном расходомере с диаметром проходного отверстия d = 150 мм, если известны ЭДС, образуемая в расходомере, Е = 4,52 мВ и расход протекающей воды Q0=400м3/ч.
[6, с.521].

Задача 60. Нагреватель калориметрического расходомера имеет мощность 100 Вт. Определите разность температур до и после нагревателя, если начальная температура измеряемой среды 20°С, давление Р=0,1013МПа, расход воздуха 24 м3/ч (Ср = 1005 Дж/ (кг *К).
[6, с.526].

   

Измерение концентрации задачи

Стоимость задачи 150руб для получения задачи заполняйте форму левее или пишите на почту Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Задача 61. Синтетический хлористый водород обычно имеет следующий состав: 70-90% НСl, 0-10% H2, 0-20% N2, 1-5% O2, 1-3% СO2. Определите концентрацию водорода, если теплопроводность смеси состави¬ла л= 239, 72, а теплопроводность суммы неопределяемых элементов -л=152, 72.
[2, с.331].

Задача 62. Постоянная двухэлектродной ячейки равна 165,8 м-1. Определите удельную электропроводность раствора, заполняющего ячейку, если ее сопротивление равно 13,7 Ом.
[2, с.212].

Задача 63. Для измерения ЭДС используется милливольтметр с диаметром 0-0,5В и входным сопротивлением Rвх= 0,5 кОм. Определите электродвижующую силу, развиваемую системой, если измерительный электрод имеет сопротивление R0= 40 МОм. Электрод улавливания Rc=20 кОм, напряжение, показываемое милливольтметром, 0,01 мВ.
[6, с.139].

Задача 64. Коэффициент преобразования водородного электрода составил 62,1 мВ/рН. Определите температуру раствора при следующем значении постоянных, входящих в формулу Нернста: универсальная газо¬вая постоянная 8,317 Дж/(К*г-моль) ; число Фарадея F=96522 Кл/г*экв
[2, с.248], [7, с.98].

Задача 65. Изменится ли погрешность газоанализатора, работающего по схеме автоматического уравновешенного моста, вследствие умень¬шения напряжения источника питания и изменения скорости просасывания) газовой смеси через рабочую ячейку. Ответ обоснуйте (рис.1).
[2, с.354].

Задача 66. Для контроля остаточной хлорноватистой кислоты НОСl в продуктах химической реакция между НОСl и аллилхлоридом необходимо установить автоматический прибор. Значение рН колеблется от 2 до 10 единиц. Укажите метод и промышленный прибор, позволяющий выполнить данное задание. Температура остается постоянной,
[7, с.114].

Задача 67. Водный раствор смеси хлорида натрия и гидроксида нат¬рия подвергают упариванию. Контроль процесса осуществляют кондуктометром с контактной электродной парой, установленной в суспензии. Определите, каким будет результат анализа, если на поверхности осядет плотный слой кристаллической соли толщиной б=1мкм. Расстояние между электродами L=10 см. Щелочь упаривают до концентрации 600г/л.
[7, с. 114].

Задача 68. Дымовые газы имеют следующий состав: воздух (20% О2) -7%, кислород -4%, углекислый газ – 18%, окись азота – 6%, азот – 49%, водяные пары -16%. Определите, как изменится относительная магнитная восприимчивость газов, если содержание азота уменьшится на 3%, окиси азота на 2%, а содержание углекислого газа, воздуха и водяных паров увеличится на 1,5% при неизменном содержании О2. Относительная объемная восприимчивость компонентов газовой смеси имеет следующие значения: х воз. =0,211; х О2=1; х СО2= -0,0057; х NO 0,363; х Н2О=-0,004.
[2, с. 335], [6, с. 586].

Задача 69. Для поддержания заданного технологического режима работы в цехе завода необходимо замерить влажность воздуха. Приборы, установленные там, показывают нормальное абсолютное давление и температуру - сухой термометр 19°С, а влажный -23°С. Какую влажность воздуха будет показывать психрометр, установленный в цехе?


[2, с. 394].

Задача 70. Для анализа состава реакционной массы синтеза стирола применяется хроматографическнй метод (рис. 2). Определите количественный и качественный состав продуктов синтеза, если известно время удержания компонентов: парафины -1,8 мин; стирол -11 мин; метилстирол - 12 мин; толуол - 4,5 мин; бензол - 3,5 мин; этилбензол - 6 мин.
[2, с. 368], [6, с. 605].

Задача 71. Определите методом внутренней нормализации состав продуктов горения газового топлива (рис.2), если известны время выхо¬да и поправочные коэффициенты компонентов: окись углерода -1,2 мин; 3; азот - 5,5 мин, 3; кислород - 3 мин, 3 ; метан – 2,3 мин, 3; угле¬кислый газ - 6 мин, 20; водород - 0,8 мин, 1; этан – 1 мин, 100; метан -1,8 мин, 30.
[2, с. 368], [6, с. 605].

Задача 72. Подберите автоматический анализатор для оперативного контроля состава газа по хлору, если известно, что содержание хлора должно быть 7+0,4% об. В случае увеличения или уменьшения концентрации предусмотрите звуковую за световую сигнализацию. Опишите метод работы анализатора.
[7, с. 300].

   

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Введение

1) Развитие комплексной автоматизации и механизации производственных процессов в промышленности.
2) Эффективность автоматизации. Влияние автоматизации технологических процессов на экономию энергоресурсов, сырья, материалов и на экологию.
3) Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП).
Литература: [7], с.5-7; [8], с. 38-40.

Основы автоматизации технологических процессов

Раздел I

4) Технологические объекты управления (ТОУ). Требования, предъявляемые к ТОУ. Классификация ТОУ.
5) Система управления технологическим объектом. Классификация систем управления.
6) По каким принципам осуществляется выбор регулируемых, контролируемых, сигнализируемых величин; выбор параметров, способов защиты и средств автоматизации.
Литература: [9], с.8-20; 27-32.

Раздел II
Технические средства автоматизации

2.1. Основы метрологии


7) Метрология. Виды и методы измерений. Приведите примеры применения различных методов измерения на практике.
8) Погрешности измерений и средств измерений. Приведите методику определения погрешностей для средств измерений.
9) Классы точности средств измерений. Приведите примеры определения класса точности средств измерений.
10) Виды средств измерений. Метрологические характеристики средств измерений.
11) Измерительные преобразователи и их классификация.
12) Укажите назначение межсистемных преобразователей. Приведите схемы и объясните принцип работы преобразователей типа ЭПП и ПЭ-55М.
13) Укажите назначения нормирующих преобразователей. Приведите схему и поясните принцип работы нормирующего преобразователя типа НП-П3.
Литература: [8], с.5-23; с. 31-62.

2.2. Системы автоматического контроля

14) Понятие об автоматическом контроле. Классификация систем автоматического контроля.
15) Системы дистанционного и телеметрического контроля. Их схемы, назначение элементов схем. Чем отличаются дистанционные и телеметрические системы?
16) Электрические системы дистанционного контроля. Виды электрических передач. Приведите схему дифференциально-трансформаторной дистанционной передачи.
17) Пневматические системы дистанционного контроля. Основной элемент пневматической дистанционной передачи. Приведите схему пневматического дистанционного контроля.
Литература: [10], с. 13-26; [8], с. 25-31.

2.3. Контроль давления

18) Укажите виды давлений и классификацию приборов для измерения давления. К какому классу относятся приборы для измерения давления, применяемые на Вашем предприятии? Изобразите эти приборы условно по ГОСТу 21.404-85.
19) На каком принципе работают жидкостные приборы контроля давления? Приведите схемы приборов и укажите, какие виды давлений ими можно измерить?
20) На каком принципе работают поплавковые и колокольные манометры? Приведите схемы.
21) На каком принципе работают пружинные приборы? Виды пружинных приборов. Приведите схему манометра с трубчатой пружиной и объясните его работу.
22) Сделайте сравнительный анализ приборов с упругими чувствительными элементами, учитывая такие факторы, как: универсальность в применении, диапазон измеряемых величин класс точности приборов, возможность дистанционного измерения давления.
23) На каком принципе работают тензометрические датчики давления «САПФИР»?
24) Приведите схему и укажите типы измерительных преобразователей (ИП) «САПФИР».
25) Укажите особенности выбора, установки и эксплуатации манометров. Какие средства необходимо иметь для поверки манометров?
Литература: [10], с. 26-42; [8], с. 62-95; [6], с. 70-82

2.4. Контроль количества и расхода материалов

26) Приведите схемы и объясните принцип работы скоростных счетчиков для жидкостей. Какие условия должны соблюдаться для нормальной работы счетчиков?
27) Приведите схемы объемных счетчиков и объясните их работу. Недостатки и достоинства счетчиков.
28) Приведите схемы объемных газовых счетчиков и объясните их работу. Приведите их характеристики.
29) Измерение массы твердых материалов. Приведите схемы поворотных и рычажных весов и объясните их работу.
30) Как классифицируются расходомеры? Объясните принцип измерения расхода по методу переменного перепада давления. Из каких элементов состоит промышленная расходомерная установка, работающая по методу переменного перепада давления? Изобразите установку условно по ГОСТу 21.404-85.
31) Стандартные сужающие устройства. Какие условия должны соблюдаться при применении сужающих устройств? Изобразите схему расходомера переменного перепада давления согласно ГОСТ 21.404-85.
32) Основные правила монтажа и эксплуатации расходомеров. С учетом, каких факторов производится выбор сужающих устройств?
33) Расходомеры постоянного перепада давления. Почему ротаметры нельзя устанавливать на горизонтальных участках трубопроводов? Приведите схему ротаметра с дифференциально-трансформационной передачей.
34) Приведите схему и объясните работу электромагнитного расходометра. Достоинства электромагнитных расходомеров.

Литература: [10], с. 107-133; [8], с. 97-155; [6], с. 83-107

2.5. Контроль уровня

35) Уровнемеры для жидкостей. Приведите схемы и объясните работу поплавкового, буйкового, пьезометрического и гидростатического уровнемеров.
36) Приведите схемы и объясните работу электрических и радарных уровнемеров?
37) Уровнемеры для сыпучих твердых материалов. Приведите схему и объясните работу весового и механического уровнемеров?
38) Какие типы уровнемеров используются на Вашем предприятии? Изобразите системы автоматического контроля уровня по ГОСТу 21.404-85.

Литература: [10], с. 98-106; [8], с. 217-233; [6], с. 108-118

2.6. Контроль температуры

39) Как классифицируются приборы контроля температуры? Приведите основные характеристики основных типов преобразователей температуры.
40) Термометры расширения. Укажите источники погрешностей жидкостных термометров расширения. Изобразите стеклянный жидкостный термометр расширения условно по ГОСТу 21.404-85.
41) На каком принципе работают манометрические термометры? Их разновидности. Достоинства, недостатки и особенности эксплуатации.
42) На каком принципе работают электрические термометры сопротивления? Укажите различия термометров сопротивления и терморезисторов.
43) Какие типы вторичных приборов работают в комплекте с термометрами сопротивления? Приведите схемы и объясните работу неуравновешенных и уравновешенных мостов.
44) Приведите схему и объясните работу электронного автоматического уравновешенного моста. Преимущества трехпроводной схемы подключения термопреобразователей сопротивления.
45) Приведите схему и объясните работу логометра. Почему на шкале логометров указывают тип стандартного термометра сопротивления, с которым он должен работать?
46) Объясните сущность термоэлектрического эффекта. Основные положения применения термопар. Типы термопар. Укажите источники погрешностей термоэлектрического метода измерения температуры.
47) Какие типы вторичных приборов применяются для измерения термо -ЭДС промышленных термопар? Приведите схему и объясните работу милливольтметра. Изобразите систему автоматического контроля температуры условно по ГОСТу 21.404-85.
48) Приведите схему и объясните работу электронного автоматического потенциометра.
49) Какие требования необходимо соблюдать при установке первичных преобразователей температуры на технологических объектах?
50) Пирометры излучения. Разновидности пирометров. Приведите схемы и объясните работу радиационного, оптического и цветового пирометров.
51) Приведите способы измерения температуры вращающихся поверхностей и температуры газовых потоков.

Литература: [10], с. 43-98; [8], с. 156-216; [6], с. 17-55


2.7. Контроль качества и состава материалов

52) Какими методами измеряют концентрацию растворов? Объясните принцип действия кондуктометров, применяемых для промышленных измерений концентрации растворов. Что собой представляет вторичный прибор промышленного электродного кондуктометра?
53) Приведите схемы и объясните принцип действия оптических концентратомеров. В чем достоинства и недостатки оптических концентратомеров по сравнению с кондуктометрическими?
54) В чем принципиальные отличия автоматического спектрометрического рефрактомера от автоматического колориметра? Как измеряется концентрация непрозрачных жидкостей?
55) Приведите схему и объясните принцип действия датчика и вторичного прибора для определения рН-растворов. Изобразите комплект по ГОСТу 21.404-85.
56) Как классифицируются приборы для измерения плотности жидкостей? Объясните принцип работы весовых и пьезометрических плотномеров. Какие факторы ограничивают применение пьезометрических и весовых плотномеров?
57) Принципиальная схема технического психрометра. Принцип автоматического измерения влажности газа.
58) Принципиальная схема влагомера, основанного на методе «точки росы».
59) Сущность гигрометрического метода измерения влажности газов. Принципиальные схемы гигрометров.
60) Влагомеры для твердых тел. Принципиальные схемы.
61) Особенности измерения вязкости жидкостей. Принципиальные схемы вискозиметров.
62) Газовый анализ. Классификация методов и приборов. Примеры из своего производства, изображение приборов по ГОСТу 21.404-85.
63) Принципиальная схема физико-химического газоанализатора.
64) Приведите схему термокондуктометрического газоанализатора. Источники погрешностей измерения.
65) Магнитные газоанализаторы. Принципиальная схема и область применения.
66) Оптические и оптико-акустические газоанализаторы. Принципиальная схема и область применения.

Литература: [10], с. 136-180; [8], с. 258-319.

2.8. Системы автоматического регулирования (САР)

67) Укажите классификацию систем управления. В чем отличие САР от автоматизированной системы управления (АСУ)?
68) Приведите функциональную схему САР и объясните назначение элементов (звеньев).
69) Статические и динамические характеристики. Передаточная функция.
70) Укажите назначение структурных схем САР. Для каких целей применяют различные методы соединения динамических звеньев САР?
71) Как классифицируются типовые элементарные звенья по динамическим свойствам? Приведите примеры реальных звеньев.
72) Приведите схемы разомкнутой и замкнутой САР. В чем различие этих систем?
73) Приведите схемы и объясните работу стабилизирующей и следящей САР. В чем различие этих систем?
74) Приведите схемы и объясните работу программной и стабилизирующей системы регулирования.
75) Что такое устойчивость САР? Понятие о возмущающих воздействиях.

Литература: [10], с. 186-220; [11], с. 149-161.

2.9. Объекты регулирования

76) Объекты регулирования классификация объектов регулирования. Приведите примеры типовых объектов управления химических производств.
77) Свойства объектов регулирования. Как влияет самовыравнивание объектов на процесс управления?
78) Укажите причины возникновения запаздывания в САР. Как влияет величина чистого и переходного запаздывания на процесс управления?

Литература: [10], с. 220-233; [11], с. 162-173.

2.10. Автоматические регуляторы

Автоматические регуляторы и принципы регулирования

79) Опишите основные свойства объектов регулирования.
80) Опишите принципы регулирования, используемые в САР.
81) Дайте основные понятия об устойчивости САР.
82) Поясните работу интегрального регулятора прямого действия, покажите его структурную схему. Отметьте преимущества и недостатки астатических регуляторов.
83) Основные понятия о замкнутой и разомкнутой системах автоматического регулирования.
84) По каким признакам классифицируются регуляторы? Какой признак является основным и почему?
85) Приведите принципиальную схему позиционного регулятора и объясните работу. Регулирование каких объектов осуществляется позиционными регуляторами (привести примеры)?
86) Приведите принципиальную схему интегрального И-регулятора. В чем отличие интегрального регулятора от пропорционального?
87) Приведите схему пропорционального П-регулятора и объясните работу. В каких случаях применяются пропорциональные регуляторы? В чем отличие П-регулятора от И-регулятора?
88) Приведите схему пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и объясните работу. В каких объектах находят применение ПИ-регуляторы?
89) Укажите разновидности и область применения регуляторов с предварением. Что такое время дифференцирования и как оно влияет на свойства регулятора?
90) На каком принципе работают электрические исполнительные механизмы? С какими регуляторами работают соленоидные и электродвигательные исполнительные механизмы?

Литература: [10], с. 234-284; [11], с. 173-226.

Раздел III

Схемы систем автоматического контроля и регулирования параметров

91*) Составить схему автоматического контроля температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
92*) Составить схему автоматического регулирования температуры гладильного пресса. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
93*) Составить схему автоматического регулирования давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
94*) Составить схему автоматического контроля давления пресса для дублирования. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
95*) Составить схему автоматического контроля расхода пара вырабатываемого парогенератором. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
96*) Составить схему автоматического регулирования расхода подачи пара после парогенератора в тех. процесс. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
97*) Составить схему автоматического контроля уровня в красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
98*) Составить схему автоматического регулирования уровня красителя в красительном чане. Пояснить принцип действия схемы. Привести расшифровку функциональных возможностей приборов. Изобразить схему согласно ГОСТ 21.404-85.
99*) На каком принципе работают пневматические и гидравлические исполнительные механизмы? Изобразите их условно по ГОСТу 21.404-85.
100*) На каком принципе работают электрические исполнительные механизмы? С какими регуляторами работают соленоидные и электродвигательные исполнительные механизмы?
101*) Объясните принцип работы регулирующих органов для непрерывного и позиционного регулирования. Изобразите их условно по ГОСТу 21.404-85.
102*) Типовое решение автоматизации процесса перемещения жидкости. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
103*) Типовое решение автоматизации процесса отстаивания. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
104*) Типовое решение автоматизации процесса смешения жидкостей. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
105*) Типовое решение автоматизации процесса нагревания. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
106*) Типовое решение автоматизации процесса выпаривания. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
107*) Типовое решение автоматизации процесса кристаллизации. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
108*) Типовое решение автоматизации процесса ректификации. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
109*) Типовое решение автоматизации процесса абсорбции. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
110*) Типовое решение автоматизации процесса адсорбции. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
111*) Типовое решение автоматизации процесса экстракции. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.
112*) Типовое решение автоматизации процесса сушки. Средства автоматизация изобразить развернутым способом.

   

Расход и уровень задачи

Задача №63. Составить схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Описать известные виды сужающих устройств. Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?


Задача №64. Определить скорость движения потока воды в трубопроводе, если перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, равен 480+N?0,5 Па, коэффициент трубки ?=0,96, плотность воды при условиях измерения ?=985 кг/м3.


Задача №65. Каков перепад давления, создаваемый комбинированной напорной трубкой, если известно, что поток воздуха в трубопроводе движется со скоростью 44+N?0,5 м/с. коэффициент трубки ?=0,97, плотность воздуха при условиях измерения ?=1,98 кг/м3. Конечный результат выразить в мм рт. ст.


Задача №66. Кратко опишите основные принципы и физический смысл, заложенные в работу расходомеров переменного и постоянного перепада давления, тахометрические, электромагнитные расходомеры.


Задача №67. Кратко опишите принцип действия электромагнитного расходомера. Каковы достоинства и недостатки данного метода?


Задача №68. Составьте схему измерения расхода жидкости по методу переменного перепада давления. Какие виды сужающих устройств известны Вам? Какие требования предъявляются к установке сужающих устройств в трубопроводе?


Задача №69. Поясните принцип действия расходомера постоянного перепада давления. Назовите силы, действующие на поплавок. Каким образом учитывается плотность контролируемой среды?


Задача №70. Тахометрические расходомеры жидкостей. Принципы, заложенные в основу работы. Вторичные приборы.


Задача №71. На завод бытовой химии воду подают по трубопроводу диаметром 120+N мм. Определить расход воды (массовый и объемный), если температура воды 100 С, давление ~5 МПа (~ 50 кгс/см2), средняя скорость потока 1 м/с.


Задача №72. По трубопроводу с внутренним диаметром 60+N мм движется поток воды со среднерасходной скоростью 1,8 м/с. определить массовый расход жидкости, если температура воды 230 С, давление 80 кгс/см2.


Задача №73. Расход воды, протекающей по трубопроводу D=200 мм, составляет Qм=100+N?0,1 т/ч. относительная площадь диафрагмы m=0,5, давление воды р=10+N?0,1 МПа, температура t=200 С. Определите значение перепада давления на сужающем устройстве.


Задача №74. Через трубопровод поступает газовая смесь с содержанием влаги ?=80%. Измерение объемного расхода газа осуществляется сужающим устройством. Определите допускаемые колебания влажности газа, при которых погрешность измерения расхода, вызванная изменением влажности, не превышала бы ±1%. Температура газа t=30+N?0,1?С, абсолютное давление газа р=0,2+N?0,1 МПа. Состав газовой смеси принять следующим: СО–6,8%; Н2–57%; СН4–22,3%; С2Н4–0,9%; С2Н6–0,9%; С3Н8–0,9%; Н2S–0,4%; СО2–2,3%; О2–0,8% и N2–7,7%.


Задача №75. Через диафрагму, установленную в трубопроводе, протекает сернистый газ, расходные характеристики для которого были получены при нормальных условиях: tн=20 С, рв=101,322 кПа и влажности ?н=0. Однако в реальных условиях tн=25+N?0,1?С, Р=0,13+N?0,1МПа и ?=30%. Определите поправочный коэффициент для пересчета показаний расходомера на нормальные условия.


Задача №76. Расход воды в трубопроводе диаметром D=80 мм измеряется бронзовой диафрагмой с отверстием диаметром d=58 мм. Температура воды 150+N?0,1?С, давление воды 2+N?0,1 МПа, перепад давления на диафрагме 0,04+N?0,01 МПа. Определите, как изменится действительное значение расхода, если температура воды станет 20?С. Диаметр трубопровода, коэффициент расхода и перепад давления на диафрагме считаем неизменными kt=1,0023.


Задача №77. При установке диафрагмы в трубопроводе предполагалось, что номинальный расход среды составляет 230+N?0,1 т/ч, диафрагма была рассчитана на Qmax=250+N*0,1 т/ч, а дифманометр – на ?рmax=4+N?0,1 кПа. Однако в процессе эксплуатации выяснилось, что расход среды будет равен 380+N?0,1 т/ч. Cменить диафрагму не представляется возможным. Подберите дифманометр, с помощью которого можно было бы измерить расход 380+N*0,1 т/ч.


Задача №78. Сопло Вентури (длинное) используется на насосной станции в схеме регулирования расхода воды. Относительная площадь сопла m=0,25. Автоматический регулятор поддерживает постоянным перепад давления на сопле, равный 35+N?0,1 кПа. Расчетная температура воды 20?С, однако в дневное время температура воды поднимается до 27+N?0,1?С, а в ночное время опускается до 10+N?0,1?С. Определите, на сколько процентов будет увеличиваться или уменьшаться действительное значение расхода в дневное и ночное время. Давление воды 0,6+N?0,01 МПа.


Задача №79. Определите поправочный множитель на расширение измеряемой среды ? и погрешность измерения расхода газа за счет отклонения поправочного множителя от расчетного значения ?р, если расход изменяется от Qmax до 0,4Qmax при абсолютном давлении р=2 МПа и p=0,08 МПа.
Сужающее устройство — диафрагма рассчитывалась для обоих случаев в предположении, что Qср=Qmax. Перепад ?pmax=40 кПа. Относительная площадь сужающего устройства m=0,3. Показатель адиабаты 1,4.


Задача №80. Оцените максимальное и минимальное значения средней квадратической погрешности коэффициента расхода для диафрагмы и сопла. Погрешности установки отсутствуют; Re=106.


Задача №81. Определите длины прямых участков трубопровода до и после сужающего устройства, если перед сужающим устройством стоит тройник, а после него — группа колен в разных плоскостях: для диафрагмы и для сопла. Диаметр трубопровода D = 200 мм, у обоих сужающих устройств т = 0,5.


Задача №82. На трубопроводе D=200 мм перед сужающим устройством с m=0,6 необходимо установить регулирующий вентиль. Определите необходимую длину прямого участка, а также возможное уменьшение необходимой длины за счет уменьшения относительной площади сужающего устройства до m=0,45.


Задача №83. Определите массовый расход воды через трубопровод D=100 мм с учетом коэффициента коррекции на число Рейнольдса, если расход измеряется диафрагмой с m=0,6. Верхний предел измерения расходомера 10 т/ч, показание расходомера 4 т/ч, параметры воды: р = 5+N?0,1 МПа; t=100+N?0,1С.

Уровень

Задача №84. Уровень воды в открытой емкости измеряется дифманометром-уровнемером. Уровнемер градуировался при температуре воды в емкости и импульсных трубках 30 °С. Изменятся ли показания уровнемера, если температура воды в емкости увеличилась до 90+N*0,1°С, а температура воды в импульсных линиях осталась 30 °С.


Задача №85. В цилиндрическом вертикальном стальном резервуаре-хранилище диаметром 12+N?0,1 и высотой 10+N?0,1 м находится керосин. При температуре 30°С высота уровня керосина составляет 8,5+N?0,1 м. Изменятся ли показания гидростатического уровнемера и изменится ли действительный уровень керосина, если температура окружающего воздуха и резервуара вместе с керосином будет 0°С?


Задача №86. Зависит ли коэффициент преобразования емкостного преобразователя уровнемера от соотношения диэлектрических проницаемостей жидкости ?ж и ее паров ?п? Жидкость неэлектропроводна. Преобразователь представляет собой металлический цилиндр диаметром D и длиной l, внутри которого коаксиально расположен металлический неизолированный трос диаметром d.


Задача №87. Уровень воды в барабане парогенератора измеряется водомерным стеклом. Давление пара в барабане 10+N?0,1 МПа, вода в барабане находится при температуре насыщения. Действительное значение уровня H=0,5+N?0,01 м. Определите уровень в водомерном стекле h, если температура воды в водомерном стекле 150+N?0,1 °С.
Задача №88. Для условия задачи №87 определите, как изменится погрешность измерения уровня, если перед измерением водомерное стекло было продуто и температура воды в стекле стала t=300+N?0,1 °С.


Задача №89. Изменение уровня воды в открытом резервуаре Hmax может достигать 3+N?0,1 м. Можно ли для измерения уровня гидростатическим методом использовать мембранный дифманометр с предельным номинальным перепадом ?pн=40 кПа, если он будет расположен ниже минимального уровня на h=3+N?0,1м. Минусовая камера дифманометра соединена с атмосферой.

   

Cтраница 2 из 13

Яндекс.Метрика Rambler's Top100