Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

  • Upload
    vasile

  • View
    251

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    1/23

    Instrumentatie si echipamente de automatizari

    Care este diferenta dintre un senzor, un traductor si un transmitter?

    In aceasta sectiune dorim sa eliminam confuzia intre senzori, traductoare si transmittere, foarte larg raspandita in zona achizitiei de

    semnal de la procesele industriale (de exemplu: temperatura, presiune, debit, etc).

    Din punct de vedere al achizitiei de semnal, un senzor este un dispozitiv care primeste un stimul si raspunde cu un semnal de tipelectric, pe cand un traductor este un convertor de energie. In practica termenii se confunda uneori, lucru care poate duce la

    neintelegeri.

    Senzorii, impreuna cu circuitele asociate sunt folosite la masurarea diverselor proprietati fizice/chimice, cum ar fi: temperatura,

    presiunea, forta, debitul, pozitia, intensitatea luminoasa, PH, concentratia, etc. Aceste proprietati sunt un stimul pentru senzor, care le

    transforma intr-o marime electrica, care este mai usor de interpretat. Senzorul insa nu poate sa ofere un semnal electric stabil, intr-un

    domeniu universal valabil (de exemplu 0-10V), fara un circuit electronic asociat. Aici intervine o partea electronica de prelucrare a

    semnalului care in prima faza il amplifica, iar apoi il transforma intr-unul standardizat (0-10V, 420mA, etc). Aceasta parte de

    transformare este cea care schimba senzorul intr-un traductor.

    Transmitterul este un echipament care preia un semnal deja stabilizat (de exemplu 0-10V) si il transforma in alt tip de semnal (de

    exemplu 420mA), astefl incat sa poata fi citit la distanta fara erori. Un alt exemplu bun este transmitterul care preia un semnal tiprezistenat electrica (ohm) si il transforma intr-unul de 420mA. Semnalul tip rezistenta electrica (de exemplu un senzor PT1000) nu

    poate fi citit la distanta fara erori, deoarece cablul prin care se citeste senzorul introduce o rezistenta suplimentara, alterand semnalul

    initial.

    Ca o concluzie, desi este un pic fortata, senzorul este parte a unui traductor, dar poate functiona si de sine statator, iar un transmitter

    este un echipament aditional care transforma semnalul de la un traductor/senzor pentru a putea fi citit la distanta.

    Traductoare de presiune Traductoare de temperatura Traductoare de umiditate

    Traductoare de pozitie Traductoare de nivel Traductoare de scurgere

    http://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/52-traductoare-de-presiunehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/53-traductoare-de-temperaturahttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/54-traductoare-de-umiditatehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/55-traductoare-de-pozitiehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/56-traductoare-de-nivelhttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/57-traductoare-de-scurgerehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/53-traductoare-de-temperaturahttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/54-traductoare-de-umiditatehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/55-traductoare-de-pozitiehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/56-traductoare-de-nivelhttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/57-traductoare-de-scurgerehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/itemlist/category/52-traductoare-de-presiune
  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    2/23

    Traductoare de presiune

    presiune relativa/absoluta pana la 600bar

    Iesire: PNP/NPN/analogic

    Racord: G1/4 1/4NPT

    Traductoarele de presiune reprezinta una dintre categoriile de traductoare care cunosc o larga raspndire n automatizarile industriale,

    presiunea constituind un parametru de baza pentru numeroase procese tehnologice. n multe ramuri industriale, ca de exemplu

    industria petrolului, chimiei, termoenergetica etc., reglarea presiunii este chiar determinanta pentru asigurarea desfa?urarii corecte a

    ntregului proces tehnologic.

    Ce este presiunea unui lichid?

    Fig.1 Relatii ntre termenele de presiune

    Presiunea este direct proportionala cu forta ce se exercita lichidul n mod normal pe o unitate de suprafata.

    Masurarea presiunii poate fi mpartita n trei categorii: presiunea absoluta, presiune relativa si presiune diferentiala.

    Presiunea absolutaeste valoarea absoluta a fortei ce se exercita lichidul pe o unitate de suprafata. De aceea presiunea absoluta este

    diferenta ntre presiunea masurata ntr-un punct n lichid si ntre presiunea zero absolut sau vid perfect.

    Presiunea relativaeste diferenta de presiune ntre presiunea absoluta si presiunea atmosferica locala. Presiunea atmosferica locala

    poate varia n functie de temperatura mediului, de altitudine si de alte conditii meteorologice.

    Presiunea diferentiala este pur si simplu masurarea a unui presiune necunoscuta n referinta cu cea a doua presiune tot necunoscuta.

    Tabel 1: Unitati de masura pentru presiune

    kPa mm Hg millibar in H2O PSI

    1 atm 101.325 760.000 1013.25 406.795 14.6960

    1 kPa 1.000 7.50062 10.000 4.01475 0.145038

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    3/23

    1 mm Hg 0.133322 1.000 1.33322 0.535257 0.0193368

    1 millibar 0.1000 0.750062 1.000 0.401475 0.0145038

    1 in H2O 0.249081 1.86826 2.49081 1.000 0.0361

    1 PSI 6.89473 51.7148 68.9473 27.6807 1.000

    1 mm H2O 0.009806 0.07355 9.8 x 10-8 0.03937 0.0014223

    Traductoare de presiune diferentiala

    Traductoare de presiune diferentiala

    Pentru masurarea presiunii diferentiale

    Montare cu filet/flansa

    Domeniu de masurare: -40+700 bar

    certificat ATEX

    Traductoare de presiune diferentiala

    Traductoarele de presiune diferentiala se utilizeaza in aplicatii pentru masurarea si controlul presiunii , nivelului sau debitului.

    Aplicatiile tipice sunt in instalatiile industriale pentru aplicatii pe gaze sau in laboratoare si pentru aparatura medicala, unde mediul de

    masurare este aerul instrumental sau gaze neconductoare si necorozive.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    4/23

    Fig.1 Traductor de presiune diferentiala

    Traductoarele convertesc presiunea de masurare intr-un semnal electric unificat, proportional cu valoarea presiunii masurate.

    Elementul de sesizare a presiunii este un sensor capacitiv de tip diferential.

    Defapt echipamentul nu masoara direct nivelul lichidului, ci masoara presiunea generata de cantitatea de lichid prin intermediul unei

    membrane din interiorul senzorului.

    Apoi blocul electronic din adaptor converteste proportional acest semnal n nivel care este disponibil la iesire ca semnal unificat 4

    20mA.

    Fig .2 Aplicatii cu traductor de presiune diferentiala

    Avantaje:

    Traductoarele de presiune diferentiala pot fi instalate direct pe rezervor fara a fi nevoie golirea lui.

    Dezavantaje:

    Traductoarele de presiune diferentiala pot fi afectati de schimbarea densitatii lichidului care sunt rezultatul schimbarii temperaturii sau

    lichidului n sine. Aceste schimbari trebuiesc compensate n totdeauna daca se doreste o acuratete mai buna.

    Aceste traductoare sunt folositoare in aplicatiile cu lichide pure.

    Necesita doua intrari la rezervor; una apropiata la fundul rezervorului unde de obicei apar majoritatea problemelor.

    Ele nu pot fi folosite n cazul lichidelor ale caror solidificare creste odata cu cresterea concentratiei. Este nevoie si de un al doilea

    traductor pentru a masura densitatea lichidului pentru compensare.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    5/23

    Traductoare de umiditate

    Traductorul efectueaza transformarea analogica sau digitala a marimii de masurat ntr-o marime fizica de aceeasi natura sau de natura

    diferita, avnd calitatea importanta de a fi usor masurabila.Datorita avantajelor care le caracterizeaza, traductoarele electrice s-au

    dezvoltat considerabil, fiind traductoarele care convertesc marimea de intrare ntr-o marime de iesire de natura electrica.

    n foarte multe instalatii se foloseste cu multa eficienta familia traductoarelor de umiditate. Acestea sunt dispozitive care fie ca

    sesizeaza prezenta sau lipsa umiditatii fie ca masoara cantitativ valoarea acesteia. Att ntr-un caz ct si n celalalt traductorul poate

    semnaliza optic sau acustic depasirea unui prag sau poate actiona asupra unor regulatoare care n final sa puna n functiune pompe,

    robinete, ecluze, etc.

    Principiul de functionare al detectorului de umiditate, aflat n structura traductorului poate fi diferit. Astfel vom ntlni detectoare de tip

    mecanic, de tip electrochimic, de tip rezisliv si de tip capacitiv.

    Traductoarele capacitive fac parte din grupa traductoarelor parametrice si au ca principiu de functionare convertirea unei marimi

    neelectrice ntr-o variatie de capacitate.Se realizeaza din cele doua tipuri de condensatoare : plan si cilindric.

    Traductoarele capacitive se clasifica astfel:

    traductoare capacitive cu modificarea distantei dintre armatura

    traductoare capacitive cu modificarea suprafetei de suprapunere a armaturilor

    traductoare capacitive cu modificarea dielectricului.

    http://www.electromatic.ro/ro/traductoare/item/63-traductoare-de-umiditatehttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/item/63-traductoare-de-umiditate
  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    6/23

    Termocuple

    Tip senzor: J, L, K, S, B

    Numrul senzorilor: 15buc

    Domeniu de temperatura: -200+1600 C

    conectare la proces prin filet/flansa/baioneta

    IP54/IP65

    Termocuplele (Fig. 1 si 2) sunt componente utilizate pentru masurarea temperaturilor. Ele sunt constituite din doi conductori metalici

    diferiti uniti la o extremitate(denumita jonctiune) si incapsulati intr-un tub metalic : la variatia temperaturii variaza tensiunea care se

    poate masura la capetele conductorilor (forta electromotoare) si aceasta variatie furnizeaza o masura a temperaturii la care se afla

    jonctiunea.

    Fig.1 Termocupla

    Fig. 2 Termocupla

    Termocuplele conventionale au jonctiunea la masa (Fig. 4),Conductorii metalici din interiorul tubului sunt izolati cu fibra de sticla-

    silicon.Termocuplele in oxid mineral , din contra, au jonctiunea izolata (Fig. 5).Conductorii metalici din interior sunt izolati intr-o masa

    compactata de oxid de magneziu.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    7/23

    Fig.4 Termocupla cu jonctiunea la masa

    Fig. 5 Termocupla cu jonctiunea izolata

    Termocuplele conventionale Fig.1 sunt potrivite pentru aplicatiile in care nu sunt prezente conditii de lucru grele precum vibratii, solicitar

    mecanice, presiune.Termocuplele cu izolatie in oxid mineral Fig.2 sunt recomandate pentru toate aplicatiile in care este necesar un

    raspuns rapid sau dimensiuni reduse ale elementului sensibil.pentru acest tip de produse se pot realize chiar termocuple duble (adica

    cu doua perechi de conductori sensibili introdusi in interiorul mantalei).

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    8/23

    Termorezistente

    Tip senzor: Pt100/Pt500/Pt1000

    Numrul senzorilor: 1...3buc

    Domeniu de temperatura: -170+700 C

    conectare la proces prin filet/flansa/baioneta IP65/IP69K

    Termorezistentele sunt traductoare de temperatura care transforma variatia de temperatura a mediului controlat n variatia rezistentei

    elementului sensibil si se bazeaza pe proprietatea materialelor de a-si modifica rezistenta electrica n functie de temperatura

    Termorezistentele sunt componente utilizate pentru masurarea temperaturilor dar , diferit fata de termocuple, elementul sensibil este o

    componenta, amplasata la capatul senzorului a carei rezistenta se schimba cu schimbarea temperaturii.

    Aceasta variatie furnizeaza o masura a temperaturii la care acest element se afla.Executia standard pentru termorezistente consta dintr

    o conexiune cu 2 conductori.pentru imbunatatirea acuratetii masurarii se poate realize si cu 3 sau 4 conductori Fig.1 .

    Fig.1

    Ca si pentru termocuple ,exista versiunea conventionala (conductori izolati in fibra de sticla-silicon) sic ea in oxid mineral (izolare in

    pulbere compacta de MgO).

    Termorezistentele Fig.2 furnizeaza , la temperature scazute o citire a temperaturii mai precisa fata de termocuple si pentru aceasta sunt

    recomandate sa fie utilizate cand procesul de controlat necesita o acuratete ridicata a masurarii si temperaturile nu depasesc 200 de

    grade Celsius.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    9/23

    Fig.2 Termorezistenta

    Traductoare de nivel capacitive

    Traductoare de nivel capacitive

    pentru lichide conductive/neconductive

    lungime de imersie: 0,220m

    temperatura max 200 C

    filet BSP/NP

    iesire: 420mA+HART

    Traductoare de nivel capacitive:

    Cel mai simplu traductor de nivel capacitiv are 2 electrozi, unul fiind o vergea izolata introdusa n rezervorul cu lichid iar celalalt electrod

    fiind peretele rezervorului.

    Fig. 1 Traductor de nivel capacitiv

    Daca rezervorul nu are o forma geometrica regulata, traductorul capacitiv are cei doi electrozi profilati corespunzator, astfel ncat sa

    existe o dependenta liniara ntre capacitate si cantitatea de lichid.

    Avantajele traductoarelor de nivel capacitive sunt functionarea cu lichide sau pulberi conductoare sau izolate si semnal de iesire n

    current alternativ.Sunt cunoscute si sub denumirea de senzori RF datorita semnalului de radiofrecventa aplicat unui circuit capacitiv.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    10/23

    Fig.2 Traductor de nivel capacitiv

    Traductoare de nivel ultrasonice pentru solide

    Traductoare de nivel ultrasonice pentru solide

    versiune cu 2-/4-fire

    tensiune de alimentare: 24VDC

    carcasa compact din PP sau PVD

    Fiesire: 420mA+HART+releu+RS485

    Traductoare ultrasonice

    Traductoarele sunt inima fiecarui control ultrasonic. Ele genereaza si receptioneaza ultrasunetul. n fuctie de aplicatie se utilizeaza

    traductoare pentru controlul manual-, tehnica de control n imersie-, traductoare ultrasonice pentru instalatii de control- sau traductoare

    speciale. Aici se cere tehnologie de vrf si o mare diversicare.

    Fig. 1 Traductoare ultrasonice

    Generarea ultrasunetului.

    Pentru generarea ultrasunetului se utilizeaza efectul piezoelectric invers. Prin racordarea unei tensiuni la un material

    piezoelectric acesta isi modifica forma exterioara. Cu un impuls scurt de tensiune materialul piezoelectric este pus sa oscileze. Aceste

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    11/23

    oscilatii se propaga si se extind n materialul de controlat.

    Fig.2 Traductor ultrasonic

    Receptia ultrasunetului.

    n majoritatea cazurilor se utilizeaza acelasi traductor ultrasonic si pentru receptie. Undele ultrasonice care au fost reflectate de

    peretele de fund sau de la un defect se ntorc la traductorul ultrasonic care le-a emis. Impulsul acustic produce tensiuni mecanice, care

    se transforma n materialul piezoelectric n tensiuni electrice (efectul piezoelectric direct).

    Traductoare de nivel cu radar

    Traductoare de nivel cu radar

    Traductoare de nivel cu radar

    Traductoarele de nivel radar se mpart n doua categorii:

    1.Cu unda ghidata: un impuls electromagnetic de joasa energie generat de un circuit electric se propaga de-a lungul unei sonde (de

    regula bara sau cablu metalic).

    2.Non contact: un tren de impulsuri electromagnetice de joasa energie este trimis prin aer catre suprafata de masura. Traductoarele

    radar de nivel nu au componente n miscare. Acestea utilizeaza doar o antena n interiorul rezervorului. Astfel rezulta un cost foarte

    scazut al mentenantei. Desi valoarea investitiei este mai mare comparativ cu traductoarele cu plutitor/servo-mecanism, costul detinerii

    va fi considerabil mai redus. O metoda de montare si folosire a unui traductor radar poate fi observata si n fig. 1.

    Fig.1 Traductoare Radar

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    12/23

    Fig. 2 Traductoare Radar

    Traductoarele radar utilizeaza microunde, n general cu frecventa de 10 GHz, pentru masurarea nivelului de lichid. Distanta parcursa

    este calculata din comparatia semnalului emis cu cel reflectat. Undele electromagnetice se propaga cu o viteza apropiata de viteza

    luminii. Datorita nivelului mic de masurat (tipic 135 m) si a rezolutiei impuse, o metoda bazata pe masurarea timpului este aproape

    imposibila. Solutia consta n masurarea defazajului dintre semnalul emis de antena si cel reflectat de suprafata lichidului.

    n functie de acest defazaj se poate masura nivelul de produs.

    Traductoare de nivel magnetorestrictive

    Traductoare de nivel magnetorestrictive

    Lungimea tijei: 0,515m

    Temperatura mediului: -40+90 C

    Acuratete: 0,25...1mm

    Materiale care intra in contact cu mediu: Inox: DIN 1.4571, 1.4404/PFA/PVDF/PP

    Tensiunea de alimentare: 24 VDC

    iesire: 420mA+HART

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    13/23

    Fig.1

    Principiul general de functionare al unui sensor magnetostrictiv este ilustrat in Fig. 1.

    Traductorul este format dintr-un tub inox n care se afla o srma tratata termic cu diametrul de 1-3 mm din material megnetostrictiv. La

    partea superioara a traductorului este introdus un senzor piezomagnetic (o bobina) care joaca rol dublu, de emitator-receptor.

    Un circuit cu putere redusa si controlata de un microprocesor emite pulsuri de curent cu o amplitudine nalta care sunt ghidate jos de

    catre srma.

    Aceste pulsuri se intersecteaza cu cmpul magnetic creat de plutitor si se creaza astfel unde torsionale care sunt ghidate napoi spre

    senzorul piezomagnetic.

    Timpul de propagare necesar ca undele sa ajunga la senzorul piezomagnetic este convertit ntr-un semnal analogic industrial (de obicei

    n 420mA) care este proportional cu nivelul masurat.

    Schema de principiu este ilustrata n fig. 2.

    Fig. 2

    Aceste traductoare sunt foarte raspndite n aplicatiile care necesita acuratete si frecventa mare de raspuns. Traductoarul poate fi

    comandat n diferite configuratii: pentru a masura un singur nivel, nivel si temperatura sau chiar doua nivele.

    Traductorul poate fi calibrat foarte usor ori inainte de livrare sau chiar dupa montare. Pur si simplu se aduce plutitorul n limita

    superioara, respectiv superioara.

    Traductoarele au memorii non-volatile; ele si pastreaza setarile de calibrare si n dupa ntreruperea alimentarii cu tensiune.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    14/23

    Fig.3 Traductor magnetostrictiv

    Traductor de nivel pe baza de radiatie

    Traductor de nivel pe baza de radiatie

    Traductoarele de nivel pe baza de radiatie sunt folosite la aplicatiile unde celelalte tipuri nu pot fi utilizate.

    La masuratoare pe baza de radiatie este folosit un izotop de Cesiu137 sau de Cobalt60 care emite unde de radiatie gamma cu o

    frecventa constanta. Un senzor special care este localizat pe peartea opusa a vasului detecteaza aceasta radiatie. Apoi aceasta

    radiatie este convertita n semnale iar numarul lor este detectat si procesat.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    15/23

    Fig. 1 Principiu de functionare

    Deoarece puterea radiatiilor este diminuata atunci cnd penetreaza substanta, senzorul poate calcula din radiatiile primite: nivelul, limita

    de nivel, densitatea sau masa. Principiul se poate observa in Fig.1.

    Avantaje:

    Aceste traductoare sunt raspndite n aplicatiile care implica temperatura, presiune nalta si un mediu/lichid foarte coroziv.

    Nu este nevoie de patrunderea rezervorului.

    Dezavantaje:

    Sunt mai multi factori care mpiedica utilizarea mai desa a tehlogoiei pe paza de radiatie nucleara. Unul dintre acestea este pretul, de 2-

    4 ori mai mare fata de alte tehnologii. Sunt necesare licente, aprobari si inspectii periodice. Sursele de radiatii sunt scumpe si greu

    achizitionabile. Simbolul radiatiei de pe traductoare genereaza n mod frecvent frica n cadrul personalului. Ct despre acuratete,

    liniaritate si frecventa de raspuns, ele nu sunt att de bune ca la celelalte tehnologii.

    Fig.2 Traductoare pe baza de radiatie

    Traductoare de pozitie rotative (encodere)

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    16/23

    Traductoare de pozitie rotative (encodere)

    Incremental/absolut

    cu/fara ax

    rezolutie: 103600 puls/rotatie

    tensiune de alimentare: 524VDC

    iesire: PNP/NPN/Complementara

    Encoderele masoara viteza de rotatie, sensul, pozitia, unghiul si lungimea. n acest scop ele convertesc miscarea mecanica n semnale

    electrice.

    Exista doua tipuri de encodere: incrementale si absolute.

    Fig.1 Encoderul- si discul incrementaln cazul encoderelor incrementale o dioda fotoelectrica receptioneaza fasciculul luminos emis de sursa de lumina infrarosie printr-un

    disc incremental (un disc din plastic sau din sticla cu zone transparente si opace uniform distribuite pe suprafata discului).

    Zonele transparente si opace sunt distribuite uniform pe suprafata discului.

    Diodele fotorezistive creaza un impuls cu ajutorul blocului electronic (de exe: zona transparenta=5V si zona opaca=0V).

    Analiza semnalului este realizata de un circuit de evaluare prin numararea n sus sau n jos a pulsurilor. Numarotarea curenta este

    nregistrata si disponibila la iesirea encoderului.

    Dezavantaje

    n cazul ntreruperii a tensiunii de alimentare este nevoie de readucerea discului incremental la punctul de referinta, ceea ce n unele

    aplicatii poate genera probleme.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    17/23

    Fig.2 Encoderul absolut si discul lui

    Tocmai de aceea n aplicatiile care necesita acuratete ridicata sau miscari complicate si precise, se folosesc encodere absolute.

    n acest caz orice pozitie n domeniul de masura este identificat printr-un cod unic aflat pe disc. Acest cod este reprezentat pe disc n

    forma unei zone transparente, respectiv opace n diferite pozitii/traiectorii. Combinatia lor rezulta ntr-un numar absolut. Avnd

    totdeauna valoarea pozitiei, nu mai este nevoie de numarator.

    Encoderele pot fi achizitionate n doua variante, cu sau fara ax.

    Encoderele fara ax pot fi montate fara cuplaje, flanse sau alte dispozitive de prindere.

    Traductoare de pozitie liniare - magnetorestrictive

    Traductoare de pozitie liniare - magnetorestrictive

    Domeniu de curs: 50...2000mm

    Temperatura ambianta: -30...+100C

    Protectie: IP40/IP60/IP67

    Viteza cursorului: 1,5 10 m/s

    Acuratete: 0,05%...1%

    Interfata: analog/CANopen/Ssi

    Traductoare de pozitie Liniare

    Traductoarele de pozitie convertesc miscarea mecanica ntr-un semnal electric care poate fi masurat, nregistrat sau transmis.

    Fig.1 Constructia traductorului liniar

    Fiecare tip de traductor are propriile modalitati de exprimare si cnd se fac comparatii, este important sa se nteleaga cum o

    caracteristica a unui traductor se raporteaza la alta caractristica a altui traductor si cum afecteaza forma semnalului de iesire, analogic

    sau numeric, rezolutia de masurare si corespunzator, performantele sau stabilitatea unui sistem din traductor.

    Din perspective unui proiectant de sistem, problema de baza legata de traductoare este: ce fel de informatii are la iesire si cum este

    folosit traductorul.

    Un traductor de pozitie este un dispozitiv electromecanic care transforma informatia de pozitie n semnale electrice. Traductoarele de

    pozitie pot fi grupate n douacategorii de baza:

    traductoare incrementale sau absolute

    traductoare de pozitie in contact sau de proximitate

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    18/23

    Fig.2 Traductor magnetorestrictiv de pozitie liniara

    Traductoare de scurgere electromagnetice

    Traductoare de scurgere electromagnetice

    Traductoare de scurgere electromagnetice (Debitmetre)

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    19/23

    Aceste traductoare si bazeaza functionarea pe existenta fenomenului de inductie magnetica. Constructiv traductorul electromagnetic

    este realizat dintr-un tub din material izolant sau metalic acoperit cu un strat izolant, fixat ntre polii unui electromagnet (figura 1).

    Materialul tubului trebuie sa fie n toate cazurile nemagnetic (otel austenitic sau PVC).

    Fig. 1 Schema de principiu a traductorului electromagnetic

    Prin peretii tubului trec electrozii, ntre care apare o tensiune electromotoare Ue, indusa n tubul de lichid dintre acestia. Lichidul care se

    gaseste la un moment dat ntre electrozi poate fi imaginat ca un conductor ce se deplaseaza cu viteza n cmpul magnetic de inductieB.

    Debitmetrele electromagnetice reprezinta solutia cea mai buna pentru masurarea debitului oricarui lichid conductiv (minim 5 S/cm),

    deoarece:

    nu apar caderi de presiune;

    nu au componente n miscare, deci nu este necesara mentenanata;

    constructie robusta;

    precizie foarte buna pe ntregul domeniu, fiindca debitul genereaza un semnal liniar;

    precizia nu depinde de parametrii fizici ai lichidului (temperatura, densitate, vascozitate, pH, etc.);

    precizia nu depinde de prezenta particulelor solide n lichid;

    instalare usoara, cu cerinte minime de conducta dreapta.

    Acestea sunt ideale pentru ape reziduale sau orice tip de lichid murdar pe baza de apa.

    Traductoare de scurgere Vortex

    Traductoare de scurgere Vortex

    Traductoare Vortex

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    20/23

    Acest tip de traductori sunt de doua feluri: de insertie sau n linie si permit masurarea tuturor tipurilor de fluide: lichide (apa, apa

    ultrapura, lichide vscoase, apa menajera, acizi, hidrocarburi, etc), abur, gaz sau aer, oferind o masurare de debit precisa si de

    ncredere.

    Mentenanta debitmetrelor Vortex este minima deoarece nu au piese n miscare si au o constructie solida.

    Traductorul determina debitul volumetric prin masurarea locala a vitezei la adncimea de insertie a senzorului pe care o converteste

    ntr-o viteza medie si apoi ntr-un debit mediu. Viteza locala este determinata prin detectarea frecventei de succesiune a vrtejurilor

    antrenate de corpul de contur nehidrodinamic al senzorului. Vrtejurile trec prin aripioarele senzorului determinnd o mica deformatie a

    acestora. Aceste deformatii sunt detectate de un traductor tensiometric semiconductor care genereaza un semnal electric a caruifrecventa este proportionala cu viteza locala.

    Microprocesorul amplifica, filtreaza si converteste semnalul de la senzor n debit volumic, asigura iesiri proportionale cu debitul curent n

    frecventa si 4...20mA.

    De asemenea debitul curent si volumul total pot fi afisate local n diferite unitati de masura.

    Fig.1 Traductor Vortex- si schema de principiu

    Avantaje:

    - Sistem de masurare robusta;

    - Sensibilitate scazuta la socurile exterioare;

    - Multe posibilitati de montaj;

    - Independent de presiune si temperatura;

    Dezavantaje:- Dependent de viscozitatea lichidului;

    - Instalatie pe conducta, cea ce creaza scaderi de presiune;

    Traductor de scurgere ultrasonic Imprimare

    E-mail

    http://www.electromatic.ro/ro/traductoare/item/78-traductor-de-scurgere-ultrasonic-cu-canal-deschis-parshall?tmpl=component&print=1http://www.electromatic.ro/ro/component/mailto/?tmpl=component&link=aHR0cDovL3d3dy5lbGVjdHJvbWF0aWMucm8vdHJhZHVjdG9hcmUvaXRlbS83OC10cmFkdWN0b3ItZGUtc2N1cmdlcmUtdWx0cmFzb25pYy1jdS1jYW5hbC1kZXNjaGlzLXBhcnNoYWxsP2xhbmc9cm8%3Dhttp://www.electromatic.ro/ro/traductoare/item/78-traductor-de-scurgere-ultrasonic-cu-canal-deschis-parshall?tmpl=component&print=1http://www.electromatic.ro/ro/component/mailto/?tmpl=component&link=aHR0cDovL3d3dy5lbGVjdHJvbWF0aWMucm8vdHJhZHVjdG9hcmUvaXRlbS83OC10cmFkdWN0b3ItZGUtc2N1cmdlcmUtdWx0cmFzb25pYy1jdS1jYW5hbC1kZXNjaGlzLXBhcnNoYWxsP2xhbmc9cm8%3D
  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    21/23

    Traductor de scurgere ultrasonic

    Debitmetru ultrasonic

    Un debitmetru ultrasonic este un tip de debitmetru care masoara viteza unui lichid sau gaz (fluid), folosind principiul

    ultrasunetelor.folosind traductoarele ultrasonice, debitmetrul poate masura viteza medie dealungul traiectoriei unei unde ultrasonice

    emise.Acest lucru este posibil prin estimarea diferentei de timp de tranzit dintre pulsurile de unde ultrasonice care se propaga contrarsensului de curgere al lichidului.

    Debitmetrele ultrasonice sunt afectate de temepratura, densitatea si vascozitatea fluidului.Ele nu sunt scumpe de utilizat si de intretinut,

    deoarece nu contin parti mobile, spre deosebire de debitmetrele mecanice.

    Exista de asemenea si debitmetre ce pot masura debitul de fluid intr-un canal deschis.Acest tip de debitmetru este compus dintr-un

    traductor de nivel ultrasonic si un canal calibrat Parshall.

    Canalul calibrat Parshall este disponibil in mai multe marimi, cu diferite domenii de masurare, si car epot acoperi o gama cat mai larga

    de utilizare.domeniul de masura ce s epoate masura cu canalele calibrate este intre 1m3/h si 6627 m3/h.Montarea unui astfel de canal

    nu este dificila, si nu necesita opregatire speciala.La alegerea locului de montare a canalului,s eia in considerare asigurarea scurgerii

    laminare.masurare de debit cu ajutorul canalului Parshall in conducte inchise s epoate face numai daca, conducta nu este plina,de

    exemplu in conducta gravitationala cu apa uzata.pentru montarea canalului Parshall se va construi un canal de masura.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    22/23

    Nivelul apei creste prin urmarea presiunii hidraulice create de ingustarea canalului.aceasta schimbare de nivel este proportionala cu

    viteza apei si cu debitul trecut prin canalul Parshall.

    Schimbarea nivelului este masurata cu un traductor de nivel, iar datele masurate sunt transmise prin linia de comunicatie la controller.

    Traductoare de scurgere Coriolis

    Traductoare de scurgere Coriolis

    Debitmetrele Coriolis

    Debitmetrele Coriolis sunt utilizate la masurarea debitelor lichidelor si gazelor. Pe langa debitul masic, debitmetrele cu efect Coriolis

    ofera informatii despre densitatea, fractia si temperatura agentului.

    Avantajele debitmetrului coriolis sunt foarte evidente, si nu reprezinta o surpriza faptul ca principiul dupa care lucreaza este folosit intr-o

    larga varietate de sectoare industriale incluzand industria farmaceutica, chimica si petrochimica , ulei si gaze , alimentara si de altfel si

    in industria aplicatiilor de transfer.

  • 7/24/2019 Instrumentatie Si Echipamente de Automatizari

    23/23

    Exista 2 configuratii de baza ale debitmetrelor coriolis: cele cu tub curbat si cele cu tub drept.Animatia reprezinta un design de

    debitmetru existent.scopul animatiei este de a ne ilustra principiul de functionare si de a ne arata conexiunea lui cu rotatia.

    Fluidul este pompat prin debitmetru.Unde exista debit, tubul se rasuceste incet.Bratul prin care trece fluidul, departe de axa de rotatie,

    trebuie sa exercite o forta pe fluid pentru a-i creste momentul unghiular, astfel ca tubul se indoaie inapoi.Bratul prin care fluidul este

    impins inapoi spre axa de rotatie trebuie sa exercite o forta catre fluid pentru a-I micsora momentul unghiular astfel ca, bratul prin caretrece lichidul se va indoi inainte.

    Virtual toate fluide le pot f masurate : agenti de curatare si solventi , combustibili , uleiuri vegetabile , grasimi animale , latex ,uleiuri

    siliconice , alcool, pasta de dinti , otet , ketchup,gaze, gaze lichefiate, etc..

    Capacitatea de a masura mai multe variabile de proces, toate in acelasi timp deschide in acelasi timp arii noi de aplicatii.Debitul,

    densitatea si temperatura (variabilele principale car etrebuiesc masurate) pot fi folosite pentru a deriva alte variabile, cum ar fi :volumul ,

    componentele solide din agent , concentratii si functii complexe de densitate.