Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri...
Transcript of Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri...
![Page 1: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/1.jpg)
Snímače a prevodníky
Meranie pre potreby riadenia
![Page 2: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/2.jpg)
Meranie teploty Uskutočňuje sa nepriamo cez zmenu
vlastností teplomernej látky
Snímač je umiestnený v ochrannom puzdre → oneskorenie prechodu tepla
2
![Page 3: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/3.jpg)
Meranie teploty Uskutočňuje sa nepriamo cez zmenu
vlastností teplomernej látky
Snímač je umiestnený v ochrannom puzdre → oneskorenie prechodu tepla
Javy využívané pri meraní teploty: Teplotná závislosť odporu materiálov
Seebeckov jav (termoelekrické články)
Zmena rezonančnej frekvencie kryštálu
Dilatácia 3
![Page 4: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/4.jpg)
Meranie teploty Rozdelenie snímačov:
dotykové: elektrické (odporové, polovodičové, ...)
dilatačné (bimetalové, tlakové, sklenené)
špeciálne (akustické, šumové, ...)
4
![Page 5: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/5.jpg)
Meranie teploty Rozdelenie snímačov:
dotykové: elektrické (odporové, polovodičové, ...)
dilatačné (bimetalové, tlakové, sklenené)
špeciálne (akustické, šumové, ...)
bezdotykové: pyrometre (jasové, radiačné, fotoelektrické)
termovízia
infrafotografia 5
![Page 6: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/6.jpg)
Meranie teploty - dotykové
zmena elektrického odporu od teploty
R = R0∙(1 + α∙Δϑ)
používa sa platina, nikel, meď, molybdén
6
Odporové kovové snímače:
![Page 7: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/7.jpg)
Meranie teploty - dotykové Odporové kovové snímače:
vyhodnocovanie pomocou nevyvážených Wheatstonových mostíkov zmena R spôsobí rozváženie mostíka →
zmena výstupného U
ohrievanie samotného snímača spôsobuje chybu merania: Δϑ = (Rt∙I
2)/D (D – zaťažovacia konštanta)
maximálny prípustný prúd (udáva výrobca) je napr. pre Pt 100 (pri 0 °C) 10 mA
7
![Page 8: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/8.jpg)
Meranie teploty - dotykové Odporové polovodičové snímače:
zmena elektrického odporu od teploty Negastory (NTC):
používajú najčastejšie z termistorov
termistory so záporným teplotným koeficientom odporu
Rr (Ω)– odpor pri referenčnej teplote
Tr (K)– referenčná teplota
B (K)– teplotná konštanta závislá od materiálu
8
r1T
1
T
1B
r1 eRR
![Page 9: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/9.jpg)
Meranie teploty - dotykové Odporové polovodičové snímače:
zmena elektrického odporu od teploty Pozistory (PTC):
termistory s kladným teplotným koeficientom odporu
používajú ako snímače s binárnym výstupom → signalizácia prekročenia maximálnej dovolenej teploty
9
![Page 10: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/10.jpg)
Meranie teploty - dotykové Odporové polovodičové snímače:
zmena elektrického odporu od teploty Monokryštalické senzory:
termistory s kladným teplotným koeficientom odporu
charakteristika má tvar paraboly
Si (kremíkové) senzory pre teploty -50 °C až 150 °C
10
![Page 11: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/11.jpg)
Meranie teploty - dotykové Termoelektrické články (termočlánky):
využívajú Seebeckov jav pozostávajú z dvoch vodičov (kov alebo
polovodič)
na jednom konci sú spolu pevne spojené zváraním alebo spájkovaním
druhý koniec je rozpojený
11
![Page 12: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/12.jpg)
Meranie teploty - dotykové Termoelektrické články (termočlánky):
využívajú Seebeckov jav
12
![Page 13: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/13.jpg)
Meranie teploty - dotykové Termoelektrické články (termočlánky):
využívajú Seebeckov jav ak majú konce termočlánku rozdielnu
teplotu, vzniká na rozpojenom konci elektrické napätie, tzv. Seebeckovo napätie
13
![Page 14: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/14.jpg)
Meranie teploty - dotykové Dilatačné snímače:
rozťažnosť látok → zmena dĺžky alebo objemu vyjadruje informáciu o teplote
výstupný signál je logický alebo binárny
14
![Page 15: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/15.jpg)
Meranie teploty - dotykové Dilatačné snímače:
rozťažnosť látok → zmena dĺžky alebo objemu vyjadruje informáciu o teplote
výstupný signál je logický alebo binárny
najčastejšie bimetaly (dvojkovy)
15
![Page 16: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/16.jpg)
Meranie teploty - bezdotykové Vyhodnocuje sa tepelné – infračervené žiarenie
Vlnové dĺžky od 0,8 μm do 30 μm reprezentujú teploty od -40 °C do 10 000 °C
Žiarenie má rovnaké vlastnosti ako svetlo: šíri sa priamočiaro
odráža sa
láme sa
polarizuje sa
interferuje
16
![Page 17: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/17.jpg)
Meranie teploty - bezdotykové
Výhody: zanedbateľný vplyv meracieho prvku na meraný
objekt
možnosť merania teploty pohybujúceho sa (rotujúceho) telesa
možnosť merania rýchlych zmien teploty
plošné snímanie teploty objektu (termovízia)
17
![Page 18: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/18.jpg)
Meranie teploty - bezdotykové
Nevýhody: nižšia presnosť merania
nejednoznačná priechodnosť infračerveného žiarenia prostredím
odrazy infračerveného žiarenia od okolitého prostredia
18
![Page 19: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/19.jpg)
Meranie teploty - bezdotykové
Snímače infračerveného žiarenia:
Fotoelektrické snímače – cez fotoelektrický jav fotorezistory
fotodiody
19
![Page 20: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/20.jpg)
Meranie teploty - bezdotykové
Snímače infračerveného žiarenia:
Fotoelektrické snímače – cez fotoelektrický jav fotorezistory
fotodiody
Teplotné snímače – absorpciou žiarenia menia svoje vlastnosti: bolometre – zmena odporu
termoelektrické snímače – generujú DC napätie
pyroelektrické snímače – zmena polarizácie → zmena elektrického náboja
pyrometre – veľkosť napätia alebo zmena obrazu (termovízia) 20
![Page 21: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/21.jpg)
Meranie prietoku u kvapalín a plynov
určuje sa objemové množstvo QV alebo hmotnostné množstvo QM pretekajúce zvoleným prierezom za jednotu času → integračné meranie
v – strená rýchlosť pretekajúcej tekutiny
ρ – hustota pretekajúcej kvapaliny 21
13V sm
d
d Svt
VQ 1
M skgd
d Svt
MQ ρ
![Page 22: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/22.jpg)
Meranie prietoku Prúdenie tekutiny sa mení podľa:
rýchlosti prúdenia
hustoty tekutiny
viskozity tekutiny
charakteristického prierezu
22
![Page 23: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/23.jpg)
Meranie prietoku Prúdenie tekutiny sa mení podľa:
rýchlosti prúdenia
hustoty tekutiny
viskozity tekutiny
charakteristického prierezu
Prúdenie môže byť: turbulentné (Re < 2000) – typické pre technické zariadenia
laminárne (Re > 3000)
Reynoldsovo číslo - pre kruhové potrubie: pomer medzi zotrvačnými a trecími silami v tekutine
D – priemer, v – rýchlosť, vis – kinematická viskozita pretekajúcej tekutiny
23
-vis
vDRe
![Page 24: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/24.jpg)
Meranie prietoku Treba uvažovať stavové veličiny tekutiny v mieste
merania: Kvapaliny – teplota
Plyny – teplota a tlak
Trend je merať priamo hmotnostný prietok pretekajúcej kvapaliny → eliminácia vplyvu:
tlaku
teploty
viskozity
24
![Page 25: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/25.jpg)
Meranie prietoku Metódy merania prietoku (podľa fyzikálneho princípu):
Objemové, dávkovacie Spojité – kyvné, bubnové, piestové
Rýchlostné lopatkové, turbínkové
indukčné
ultrazvukové
vírové
prierezové
plavákové
Hmotnostné Coriolisove
tepelné 25
![Page 26: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/26.jpg)
Meranie prietoku Prierezové prietokomery často používané v energetike
Využívajú rôzne škrtiace zariadenia vytvorenie nemenného zoškrteného prietokového prierezu
dochádza k zmene rýchlosti pretekajúcej tekutiny
vznikne rozdiel potenciálnej tlakovej energie pred a za škrtiacim zariadením → to sa využíva pre merania
existujú normalizované škrtiace zariadenia
26
![Page 27: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/27.jpg)
Meranie prietoku
clona
27
dýza Venturiho dýza
Normalizované škrtiace zariadenia
![Page 28: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/28.jpg)
Meranie prietoku Prierezové prietokomery
28
Prietok tekutiny zoškrteným prierezom
![Page 29: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/29.jpg)
Meranie prietoku Prierezové prietokomery
Prietoková rovnica reálnej tekutiny:
QV – objemový prietok v potrubí
α – prietokový koeficient vztiahnutý na zoškrtený prierez
ε – koeficient expanzie (plyn ε < 1, kvapaliny ε = 1)
S0 – prietočná plocha zúženého prierezu, prierez 0
ρ – hustota pretekajúcej tekutiny pri prevádzkových podmienkach
Δp – tlakový spád na škrtiacom zariadení
29
pSQV Δρ
εα2
0
![Page 30: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/30.jpg)
Meranie prietoku
30 Merací systém prietoku
![Page 31: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/31.jpg)
Meranie prietoku Prierezové prietokomery
Prietoková rovnica pre suché plyny:
p – tlak
T - teplota
Prietoková rovnica pre prehriatu paru:
v – hmotnostný objem pary
31
pv
vSQV Δ1
2 200εα
pT
pkQV Δ
0
![Page 32: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/32.jpg)
Meranie prietoku Tok sypkých látok
sleduje pri spojitej doprave materiálu – napr. uhlie
meria sa hmotnostný prietok
32
![Page 33: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/33.jpg)
Meranie prietoku Tok sypkých látok
sleduje pri spojitej doprave materiálu – napr. uhlie
meria sa hmotnostný prietok na dĺžke L (určuje výrobca meracieho systému) dopravnej
trasy sa zabezpečí konštantná rýchlosť pohybu materiálu v
vážením sa na dĺžke L zistí zaťaženie materiálom M0
pre hmotnostný prietok QM za čas platí:
33
0M ML
vQ
![Page 34: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/34.jpg)
Meranie prietoku Tok sypkých látok
sleduje pri spojitej doprave materiálu – napr. uhlie
meria sa hmotnostný prietok
34 Pásový merací systém
![Page 35: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/35.jpg)
Meranie prietoku Tok sypkých látok
sleduje pri spojitej doprave materiálu – napr. uhlie
meria sa hmotnostný prietok množstvo materiálu, ktoré prejde cez merací systém sa dá
určiť ako:
kde Q’M je hmotnostný prietok cez merací systém za elementárny časový interval (kg/min, kg/hod, ...)
35
dtQL
vM
t
t
2
1
'M
![Page 36: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/36.jpg)
Meranie množstva tepla teplo v technickej praxi = množstvo tepla dodané
alebo odobrané cez výmenník tepla prostredníctvom teplonosného média v teplotechnických zariadeniach
36
![Page 37: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/37.jpg)
Meranie množstva tepla teplo v technickej praxi = množstvo tepla dodané
alebo odobrané cez výmenník tepla prostredníctvom teplonosného média v teplotechnických zariadeniach
jednotka teplotného množstva – Joule [J]
množstvo tepla, ktorým sa jednotka hmoty (1 kg) danej látky ohreje o 1 °C udáva špecifická tepelná
kapacita c (merné teplo) [J∙kg-1 ∙K-1]
37
![Page 38: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/38.jpg)
Meranie množstva tepla pre praktické výpočty sa používa priemerná
špecifická tepelná kapacita v určitom rozsahu teplôt θ1 a θ2:
c = ΔQ/(m∙(θ1 – θ2)) ΔQ – množstvo tepla dodané látke
m – hmotnosť látky
38
![Page 39: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/39.jpg)
Meranie množstva tepla pre praktické výpočty sa používa priemerná
špecifická tepelná kapacita v určitom rozsahu teplôt θ1 a θ2:
c = ΔQ/(m∙(θ1 – θ2)) ΔQ – množstvo tepla dodané látke
m – hmotnosť látky
ako teplonosné médium sa používa voda
vzduch
para
nemrznúca kvapalina 39
![Page 40: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/40.jpg)
Meranie množstva tepla Tepelný výkon pri prenose tepla je definovaný ako:
PQ = QM∙c∙(θ1 – θ2) = ρ∙c∙QV∙(θ1 – θ2)
QM – hmotnostný prietok teplonosnej tekutiny
c – špecifická tepelná kapacita (merné teplo)
θ1 a θ2 – teploty v miestach merania, pred a za spotrebičom
ρ – špecifická hustota teplonosnej tekutiny
QV – objemový prietok teplonosnej tekutiny
40
![Page 41: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/41.jpg)
Meranie množstva tepla Tepelný výkon pri prenose tepla je definovaný ako:
PQ = QM∙c∙(θ1 – θ2) = ρ∙c∙QV∙(θ1 – θ2)
QM – hmotnostný prietok teplonosnej tekutiny
c – špecifická tepelná kapacita (merné teplo)
θ1 a θ2 – teploty v miestach merania, pred a za spotrebičom
ρ – špecifická hustota teplonosnej tekutiny
QV – objemový prietok teplonosnej tekutiny
a množstvo tepla:
41
n
1iiQi
n
1ii
0Q tPQdtPQ
t
ΔΔ
![Page 42: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/42.jpg)
Meranie množstva tepla Merače tepla sa delia podľa:
druhu snímačov teploty
princípu merania prietoku
spôsobu výpočtu tepelného výkonu:
mechanické
elektrické
elektronické (inteligentné) 42
![Page 43: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/43.jpg)
Snímanie polohy Snímače polohy sú:
Spojité Odporové
Indukčné
Kapacitné
Nespojité Odporové
Oscilátorové
Magnetické
Optoelektronické 43
![Page 44: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/44.jpg)
Snímanie polohy Nespojité odporové snímače menia zmenu polohy alebo posunutia na
skokovú zmenu svojho odporu prepínaním kontaktu
R2 – daný izoláciou kontaktu
R1 – daný prechodovým odporom kontaktu
44
![Page 45: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/45.jpg)
Snímanie polohy Nespojité odporové snímače indikujú dosiahnutie dopredu určenej polohy →
logický/binárny výstup referenčná poloha
nulová poloha
koncová poloha
45
![Page 46: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/46.jpg)
Snímanie polohy Nespojité odporové snímače indikujú dosiahnutie dopredu určenej polohy →
logický/binárny výstup referenčná poloha
nulová poloha
koncová poloha
kontakt je ovládaný priamo – mechanickým posunutím prvku
nepriamo – cez prevod sledovanej veličiny na posunutie
46
![Page 47: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/47.jpg)
Snímanie polohy Nespojité odporové snímače parametre odporových snímačov:
prechodový odpor – najdôležitejší
rušivé napätie – vzniká zmenami prechodového odporu vplyvom nestálosti prítlačnej sily
medzný prúd – spôsobuje elektrické opotrebenie kontaktov
47
![Page 48: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/48.jpg)
Meranie výšky hladiny je špecifickým meraním polohy
rozlišujeme meranie:
kontinuálne (spojité) meranie
pre ochranou proti pretečeniu (preplneniu) nádob
pre vyhodnocovanie medzných stavov (limitné meranie)
48
![Page 49: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/49.jpg)
Meranie výšky hladiny Kontinuálne (spojité) meranie
sledovaná výška hladiny sa vyhodnocuje analógovým meracím členom
výstupný signál proporcionálne zodpovedá výške hladiny
49
![Page 50: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/50.jpg)
Meranie výšky hladiny Kontinuálne (spojité) meranie
sledovaná výška hladiny sa vyhodnocuje analógovým meracím členom
výstupný signál proporcionálne zodpovedá výške hladiny
Ochrana proti pretečeniu
zvyšuje bezpečnosť obsluhy a zariadení 50
![Page 51: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/51.jpg)
Meranie výšky hladiny Vyhodnocovanie medzných stavov
sledovanie charakteristických stavov minimum
maximum
výstup z meracieho člena je logického typu
51
![Page 52: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/52.jpg)
Meranie výšky hladiny Princípy merania výšky hladiny
pomocou plavákov
merače s ponorným telesom
vyhodnocovanie hydrostatického účinku stĺpca kvapaliny
kapacitnými snímačmi
bezdotykové snímače ultrazvukové
mikrovlnové 52
![Page 53: Meranie pre potreby riadenia - kves.uniza.sk · Meranie prietoku Tok sypkých látok sleduje pri spojitej doprave ateriálu – napr. uhlie meria sa hmotnostný prietok na dĺžke](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022050717/5e162482fd0bc835fe23db48/html5/thumbnails/53.jpg)
Použitá literatúra Šturcel, J.: Snímače a prevodníky, Vydavateľstvo STU v Bratislave, 262 strán, 2002, ISBN 80-227-1712-6
53