, Politechnika Łódzka

Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności

Laboratorium Pomiarów i Automatyki

Zadanie nr. 3

PNEUMATYCZNY PRZETWORNIK SIŁY - WŁAŚCIWOŚCI

STATYCZNE I DYNAMICZNE

Rocznik studiów: 2009/2010

Kierunek studiów: Technologia żywności i żywienie człowieka

Semestr: III

Nr grupy: I

Wykonujący zadanie:

1. Dominika Świderek

2. Monika Stachurska

3. Sylwia Rzepkowska

Opracowujący sprawozdanie:

Dominika Świderek

Łódź, 19.11.2009

1.Układ pomiarowy

Cel ćwiczenia: Poznanie budowy i działanie modelu pneumatycznego przetwornika siły jako przetwornika pomiarowego i elementu składowego pneumatycznego regulatora PID.

Podstawowym elementem przetwornika jest belka równoważni sił B, umocowana wahliwie na płaskiej sprężynie Z. Pod belką umieszczone są 4 membranowe przetworniki ciśnienia M.

2.Tabele z wynikami pomiarów i stosowne obliczenia

2.1. Charakterystyka statyczna przetwornika siły

m [g]	Q [N]	Py [mm]
0	0	0
20	0,2	11
40	0,4	21
60	0,6	29
80	0,8	36
100	1,0	43
120	1,2	52
140	1,4	60
160	1,6	69
180	1,8	77
200	2,0	85

2.2 Dodatkowe ujemne sprzężenie zwrotne

m [g]	Q [N]	Py [mm]
0	0	0
20	0,2	11
40	0,4	18
60	0,6	25
80	0,8	31
100	1,0	38
120	1,2	45
140	1,4	53
160	1,6	59
180	1,8	67
200	2,0	74

Współczynnik dodatkowego sprzężenia zwrotnego  :

2.3 Wpływ ciśnienia powietrza zasilającego

P0 [mm]	Py [mm]
150	42
170	42
130	42

2.4 Charakterystyka statyczna przetwornika ciśnienia

Px [mm]	Py [mm]
0	0
10	5
20	11
30	21
40	28
50	36
60	43
70	50
80	56
90	65
100	72

2.5 Charakterystyka statyczna przetwornika ciśnienia z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym

Px [mm]	Py [mm]
0	0
10	4
20	11
30	20
40	27
50	34
60	40
70	46
80	53
90	59
100	65

2.6 Przesunięcie charakterystyki statycznej przetwornika ciśnienia

Px [mm]	Py [mm]
0	0
10	11
20	19
30	27
40	35
50	43
60	49
70	58
80	65
90	73
100	78

Obliczenie przesunięcia charakterystyki P_y0

(P_y0 = P_y)_Px=0

P_y0 = 10

Obliczenie współczynnika dodatkowego sprzężenia zwrotnego

Równanie pneumatycznego przetwornika ciśnienia bez dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego i z przesuniętą charakterystyką statyczną

• pneumatyczny przetwornik ciśnienia bez dodatkowego sprzężenia zwrotnego

• pneumatyczny przetwornik ciśnienia z przesuniętą charakterystyką styczną

	Py [mm]
0	0
5	79
10	75
15	71
20	69
25	67
30	65
35	65

2.7 Inercyjne dodatnie sprzężenie zwrotne.

	Py [mm]
0	0
5	86
10	90
15	91
20	93
25	95
30	97
35	100

WNIOSKI :

• Badając charakterystykę statyczną przetwornika siły zauważyliśmy, że po włączeniu dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego wartości ciśnienia wyjściowego są mniejsze od tych, mierzonych bez włączonego dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego.

• Natomiast na podstawie pomiarów charakterystyki statycznej przetwornika ciśnienia, zaobserwowaliśmy, że po włączeniu dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego, wartości ciśnienia wyjściowego są mniejsze od tych mierzonych bez włączonego dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego . Natomiast po wyłączeniu dodatkowego ujemnego sprzężenia zwrotnego i z dodatkową siła Q₀ działającą na koniec równoważni wartości P_y są większe.

• W wyniku problemów technicznych przy stanowisku pomiarowym nie mogłyśmy wykonać pomiarów dotyczących inercyjnego ujemnego sprzężenia zwrotnego

Obliczenie wzmocnienia przetwornika z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym

Obliczenie wzmocnienia przetwornika

Obliczenie wzmocnienia przetwornika

Obliczenie wzmocnienia przetwornika z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym

Obliczenie wzmocnienia przetwornika z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym

6

---