, 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	10
40	0,4	22
60	0,6	33
80	0,8	40
100	1,0	45
120	1,2	54
140	1,4	62
160	1,6	70
180	1,8	78
200	2,0	88

2.2 Dodatkowe ujemne sprzężenie zwrotne

m [g]	Q [N]	Py [mm]
0	0	0
20	0,2	5
40	0,4	12
60	0,6	18
80	0,8	27
100	1,0	32
120	1,2	39
140	1,4	45
160	1,6	51
180	1,8	59
200	2,0	62

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	8
20	20
30	30
40	37
50	45
60	54
70	61
80	70
90	78
100	86

2.5 Charakterystyka statyczna przetwornika ciśnienia z dodatkowym ujemnym sprzężeniem zwrotnym

Px [mm]	Py [mm]
0	0
10	7
20	12
30	20
40	26
50	35
60	40
70	47
80	52
90	60
100	65

2.6 Przesunięcie charakterystyki statycznej przetwornika ciśnienia

Px [mm]	Py [mm]
0	10
10	18
20	26
30	36
40	45
50	52
60	60
70	70
80	75
90	86
100	95

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

2.7 Inercyjne dodatnie sprzężenie zwrotne.

	Py [mm]
0	0
5	85
10	90
15	95
20	95
25	100
30	100
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

7

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

---