Пирометр

ПИРОМЕТР.

Принцип работы, устройство инфракрасного  пирометра и его основные характеристики

Пирометром называют прибор, который  измеряет температуру по тепловому  электромагнитному излучению и  предоставляет информацию в форме, удобной для пользователя. Инфракрасные пирометры, использующие метод радиационной пирометрии, являются наиболее распространенным классом среди устройств подобного  рода (другие названия — инфракрасный термометр или инфракрасный радиометр). Конструктивно такой пирометр представляет собой пирометрический преобразователь  и устройство отображения информации, аналоговое или цифровое.

Принцип действия инфракрасного пирометра  основан на измерении абсолютного  значения амплитуды электромагнитного  излучения от объекта в инфракрасной части спектра и последующем  преобразовании измеренного значения в температуру. Схема такого пирометра  с оптическим видоискателем изображена на рисунке:

Устройство  пирометра: 1 — объект измерения; 2 —  тепловое излучение;

3 — оптическая  система; 4 — зеркало; 5 — видоискатель; 6 — ось видоискателя;

7 — измерительно-счетное  устройство; 8 — корпус; 9 — электронный  преобразователь; 10 —

кнопка; 11 —  датчик

 

Тепловой луч, сфокусированный  оптической системой, падает на датчик (первичный пирометрический преобразователь), в результате на выходе образуется электрический сигнал, пропорциональный значению температуры объекта измерения. Этот сигнал проходит через электронный  преобразователь (вторичный пирометрический  преобразователь), попадает в измерительно-счетное  устройство и обрабатывается в нем. Результат отображается на дисплее (индикация у современных пирометров, как правило, цифровая).

Чтобы получить точное значение температуры  объекта, пользователю нужно лишь включить прибор, навести его на объект измерения и нажать на кнопку. На сегодняшний день этот метод бесконтактного измерения температуры является одним из самых простых и недорогих. Измерения можно проводить практически на любом расстоянии, дальность действия современных пирометров ограничивается только площадью измеряемого пятна и прозрачностью среды.

К основным техническим характеристикам  пирометров относят:

оптическое разрешение (встречаются  модели с разрешением от 2 до 600 : 1);

-диапазон измеряемых температур (max от -50 до 4000° C или меньше);

-измеряемое разрешение — 1 или 0,1° C;

-точность измерения (оптимальная ± 1,5%);

-быстродействие (у современных очень высокое — менее 1 секунды);

-коэффициент излучения — переменный либо фиксированный;

-способ нацеливания — оптический либо лазерный прицел.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ.

Электродвигатели переменного  тока общего назначения – электрические  машины, преобразующие электрическую  энергию в механическую, а также  являются наиболее совершенным и  распространенным видом привода  машин и механизмов, преобразующих  электрическую энергию в механическую.

В основе работы электродвигателей  лежит процесс электромагнитной индукции, которая возникает при  движении проводящей среды в магнитном  поле. В качестве проводящей среды  обычно используется обмотка, состоящая  из достаточно большого количества проводников, соединенных между собой надлежащим способом. Магнитное поле в электродвигателе создается либо с помощью постоянных магнитов, либо возбуждающими обмотками, которые обтекаются токами. Электродвигатели обратимы, то есть могут работать по преобразованию электрической энергии  в механическую и наоборот, в режиме генератора.

 Электродвигатели состоят из  защитного корпуса, в котором  находится неподвижный полый  цилиндрический статор, набранный  из отдельных, изолированных друг  от друга пластин электротехнической(магнитной) стали. На внутренней стороне статора в пазах расположены витки обмотки возбуждения из медной проволоки. Внутри статора располагается подвижный, вращающийся на валу ротор, состоящий тоже из стальных пластин, также изолированных друг от друга термостойким лаком. В пазах ротора располагаются витки медной обмотки. Обмотка статора подсоединяется к источнику переменного тока.

 Электродвигатели переменного  тока делятся на синхронные  и асинхронные, в зависимости  от того, в каком отношении  находится скорость вращения  к частоте.

Синхронные электрические двигатели  – такие двигатели, скорость вращения которых находится в постоянном отношении к частоте электрической  сети, для асинхронных – отношение непостоянно. Скорость вращения асинхронных двигателей изменяется с изменением нагрузки.

 Асинхронные электродвигатели  могут иметь преобразовательное  устройство в виде коллектора( коллекторные машины), или быть без него (бесколлекторные).

При выборе электрического двигателя  переменного тока учитываются такие характеристики, как:

Коэффициент их полезного действия, определяемый как отношение полезно  затрачиваемой им мощности ко всей мощности, которая подводится к рассматриваемому оборудованию.

Коэффициент полезного действия линии  электропередачи, который называется коэффициентом мощности или величиной  «косинуса фи». Этот коэффициент  равен отношению активной мощности электрической цепи к полной подведенной  к ней мощности. Величина косинуса фи зависит от устройства и принципа действия электрического оборудования, электрических сетей и систем. Чем больше величина косинуса, чем  ближе она к 1, тем эффективнее  и экономнее расходуется электроэнергия. Эта величина не должна быть ниже 0,9.

При оценке электродвигателей также  используются их рабочие характеристики, которые представляют собой зависимости  параметров двигателя от мощности на валу. Ими являются: скоростная, моментная, характеристика коэффициента мощности, характеристика КПД.

Также существуют следующие характеристики, позволяющие охарактеризовать данный вид продукции:

Номинальный режим работы – режим  работы, для которого двигатель предназначен.

Номинальные параметры электрической  машины, характеризующие номинальный  режим ее работы, относятся к работе машины на высоте до 1000м над уровнем  моря и при температуре газообразной охлаждающей среды до +40 градусов Цельсия и охлаждающей воды до +30 градусов.

Номинальные режимы работы электрических  машин, которые включают продолжительный, кратковременный, повторнократковременный и перемежающийся режимы работы.

Номинальная мощность – полезная механическая мощность на валу, выражается в Вт, кВт, МВт, указывается на заводском щитке электродвигателя.

Номинальное напряжение – соответствующее  номинальному режиму работы электродвигателя.

Номинальное напряжение возбуждения электродвигателя

Номинальный ток электрического двигателя  – ток, соответствующий номинальному режиму работы.

Номинальный ток возбуждения электродвигателя – ток возбуждения, соответствующий  номинальному режиму работы.

Номинальная частота вращения электрической машины

Номинальное изменение частоты вращения электродвигателя.

К параметрам, необходимым для характеристики электродвигателей также относятся: рабочая температура отдельных  частей электродвигателя, коэффициент  инерции, начальный пусковой ток, начальный  пусковой вращающий момент, минимальный вращающий момент, максимальный вращающий момент, предельно допускаемые превышения температур частей электродвигателя, высота оси вращения электродвигателя.

Технико-экономические показатели – размеры, масса и стоимость  электродвигателя – зависят от его  главных размеров – внутреннего  диаметра сердечника якоря и его  длины. В свою очередь главные  размеры зависят от мощности двигателя, частоты вращения, а также основных электромагнитных нагрузок в номинальном  режиме – индукции в воздушном зазоре и линейной нагрузки.

Вся совокупность параметров позволяет  охарактеризовать данный вид продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство образования  науки РФ

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Белгородский государственный  Технологический университет им.В.Г. Шухова

 

Кафедра электротехники и  автоматики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

По дисциплине: «Системы управления химико-технологическими процессами»

На тему: «Пирометр, Электродвигатели»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент группы ХТз-61

Гостев Д.Г.

Проверила:

Требукова Н.С.

 

 

 

 

 

 

 

Белгород 2013г.