Transcript Illustrasjoner kapittel 17

Ny utgave 2011
Vg2 elektro
Teori med
praktiske
øvinger
Kunnskapsløftet
Frank Fosbæk
Automatiserte anlegg
Vg2 automatisering
Illustrasjoner til
Automatiserte anlegg Vg2
automatisering
Kapittel 17
Illustrasjonene kan brukes fritt i undervisningen
© Elforlaget 2011
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 288
Utgangssignal
100 % 20 mA
Referansekarakteristikk
16 mA
0%
4 mA
0 °C
Figur 17.1 Referansekarakteristikk
288
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
100 °C Inngangssignal
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 289
A
R
Inngang
Måleomformer
Utgang
250
Figur 17.2 Oppkobling for kalibrering
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
289
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 290
Måleusikkerhet, 1 °C
Utgang
Referansekarakteristikk
20 mA
Måleusikkerhet, 1 °C
4 mA
0
100 °C Inngang
Figur 17.3 Måleusikkerhet i referansekarakteristikken
290
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 291
Utgang
Referansekarakteristikk
20 mA
Kalibreringskarakteristikk
Linearitetsfeil
4 mA
0 °C
100 °C Inngang
Figur 17.4 Linearitetsfeil
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
291
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 292
Utgang
Referansekarakteristikk
20 mA
Kalibreringskarakteristikk
Hysteresefeil
4 mA
0 °C
Figur 17.5 Hysteresefeil
100 °C Inngang
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 293
Utgang
Referansekarakteristikk
20 mA
Spredning i
måleverdiene
4 mA
0 °C
Figur 17.6 Repeterbarhet
100 °C Inngang
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 294
Utgang
Referansekarakteristikk
20 mA
Minste endring av
inngangssignal som
fører til endringer
av utgangssignalet
4 mA
0 °C
Figur 17.7 Oppløsningsevne
100 °C Inngang
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 295
Figur 17.8 Stigetiden for utgangssignalet
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 296
Trykk
Overtrykk
Absolutt
trykk
P2
P
differansetrykk
P1
Atmosfæretrykk
Undertrykk
Absolutt
null
Figur 17.9 Forholdet mellom ulike typer trykk
292
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 297
Plastrør
Treplate
Målelinjal
Vann
Figur 17.10 U-rørsmanometer
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
293
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 298
2
Pa (= N/m )
bar
kp/cm (= at)
Torr (mmHg)
Lbf/in (psi)
1
3
100 · 10
98,0665 . 103
9,80665 . 106
133,332
101,325 . 103
6,89476 . 103
10 . 10–6
1
0,980665
98,0665
1,33322 . 10–3
10,1972 : 10–6
1,01972
1
100
1,335951 . 10–3
1,03323
70,3070 . 10–3
7,50062 . 10–3
750,062
735,559
73,5559 . 103
1
760
51,7149
0,145038 . 10–3
14,5038
14,2233
1,42233 . 103
19,3368 . 103
14,6959
1
1,01325
68,9476 . 10–3
2
2
1 pascal = 1 N/m2 1, Torr = 1 mmHg ved 0 °C, 1 mm vann-søyle = 9,81 N/mm2, 1 lbf/in2 blir også kalt 1 psi
Figur 17.11 Omregningstabell for de mest brukte trykkbenevningene
294
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 299
Bourdonrør
med ovalt
tverrsnitt
60
40
Viser
20
80
Linearitetsjustering
100
0
Områdejustering
mbar
Prosesstilkobling
Figur 17.12 Bourdonmanometer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 300
Manometer
Avstengningsventil
Prosess
Figur 17.13 Montering av manometer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 301
Trykkalibrator
Filter
Trykkregulator
Figur 17.14 Oppkobling for kalibrering og justering
Manometer for
kalibrering og justering
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 302
Figur 17.15 Belgmanometer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 303
P
P
P
a
b
c
Figur 17.16 Ulike utførelser av belgmanometere
P
d
Side 304
Kapillarrør
Beskyttelserør med
temperaturskala
40
60
80
100
120
Ekspansjonskammer
20
11:30
0
14-11-11
20
Kap.17_Aut
Væskesøyle
Kolbe
Figur 17.17 Væsketermometer
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
295
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 305
Lineær skala
Bourdonrør fylt med væske
Kapilarrør fylt med væske
Bulb fylt med væske
Figur 17.18 Væsketrykktermometer
296
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 306
Viser
Lager
Bimetall under
oppvarming
Aksel
Bimetallspiral
Figur 17.19 Bimetalltermometer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 307
Keramisk kjerne
Platinavikling
Tilkoblingsledere
Keramisk kapsling
Keramisk element
Keramisk plate
Til koblingsledere
Platinafilm
Figur 17.20 Gjennomskåret, keramisk element og filmelement
298
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 308
Koblingshode
Beskyttelseslomme
Justerbar
C-hode
L = 150
Figur 17.21 Beskyttelseslomme med fast innsats
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 309
1/2" BSP
d2 = 10,2
10
C-hode
30
L = 235
Måleinnsats med koblingsstykke
d4 = 6
Figur 17.22 Beskyttelseslomme med løs innsats og løs innsats med koblingsstykke
300
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 310
Hvit
Hvit
Rød Rød
Pt 100
Pt 100
Rød Rød
Hvit
Pt 100
Hvit Hvit
Hvit
Hvit Gul
Gul
2 x Pt 100
Figur 17.23 Koblingsskjema for Pt100-element
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 311
Måleomformer
+ 24 V–
Trelederkabel
RK1
R3
R1
M1
Elektronisk
enhet
M2
Pt100
R2
RK2
Figur 17.24 Trelederkoblet måleelementet
302
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
4–20 mA
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 312
Figur 17.25 Forholdet mellom resistans og temperatur for Pt100-elementer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 313
Kobber
Varmpunkt
Kobber
V
Termoelement
Konstantan
Kobber
Kaldpunkt
Figur 17.26 Voltmeter koblet til termoelement
304
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 314
Kobber
Målepunkt
Kobber
V
Termoelement
Konstantan
Kobber
Kobber
Referansepunkt
(isbad)
Figur 17.27 viser målekobling med isbad som referansetemperatur
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 315
NiCr
T1
Varmpunkt
Kompensasjonskabel
T3
NiAl
Koblingshode
Figur 17.28 Kobling med kompensasjonskabel
306
Måleomformer
T2
Termoelement
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
4–20 mA
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 316
1) Ingen spesielle kjennetegn, men ved å tvinne trådene sammen og varme opp dette målepunktet vil + og - lett verifiseres med
å koble til et millivoltmeter.
Figur 17.29 Fargekoden for termoelementer og kompensasjonskabel
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 317
Figur 17.30 Forholdet mellom temperatur og spenning for noen termoelementer
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 318
Måleledning
Kontrolltermometer
Termoelementledninger
V
Omrører
Måleledning
Termoelement
Isolert beholder
Skillevegg
Koblingspunkter
Væske
Kokeplate
Kar med
destillert
isvann
Figur 17.31 Eksempel på kalibrator med kalibreringsbad
Millivoltmeter
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 319
230 V 50 Hz
Strømforsyning
4–20 mA
Kontrolltermometer
Omrører
24 V
Temperaturmåleomformer
A
R
Temperaturføler
Væske
Kokeplate
Figur 17.32 Kontroll av temperaturmåleomformer med temperaturføler
310
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
250
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 320
Patm
h
LT
Ph
H L
4–20 mA
Atmosfæretrykk Patm
Ph = h . . g
Figur 17.33 Måling av nivået med differansetrykkmåler d/p-celle
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 321
Væske inn
Måleledning
Ledningen skal ikke
være fylt med væske
p2
4–20 mA
LT
h
p1
H L
p2
Væske ut
Figur 17.34 Måling av differansetrykket i lukket tank med dp-celle
312
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 322
l
A
0
Figur 17. 35 Skisse av en platekondensator
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 323
Materiale
fr
Olje
2,5
Alkohol
3
Bensin
3
Destillert vann
80
Figur 17.36
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 324
l
b
C2
C1
h
h1
Destillert vann
Figur 17.37 Måling av nivået i en tank med destillert vann
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 325
D
l
Formel for beregning av en sylindrisk
kondensator:
C=
d
E
2 $ r $ f0 $ fr $ l
ln ]D/d g
ln (D/d) er den naturlige logaritmen til forholdet mellom diametrene.
Figur 17.38 Sylinderkondensator
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 326
230 V 50 Hz
G
A
10 V
1 MHz
Figur 17.39 Kontinuerlig måling av nivå
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 327
Tankvegg
Sonde
Isolasjon
Figur 17.40 Isolert målesonde for måling av nivået i en tank
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 328
Målesonde
sender og
mottaker
LT
4–20 mA
Tank
Ultralydb¯lger
Retur ultralydbølger
Medium
Figur 17.41 Prinsippet for måling av nivået i en tank med ultralyd
314
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 329
Piezo elektrisk krystall
Dempningsmasse
Målemembran
Figur 17.42 Målemembran med påmonterte piezokrystaller
Automatiserte anlegg – Prosessteknisk måleteknikk
315
Kap.17_Aut
14-11-11
11:30
Side 330
Elektronikkenhet
4–20 mA
Måleprobe
h2 h1
h
Figur 17.43 Eksempel på måling av nivået i en tank