📄Работа №88588
Тема: Разработка и исследование датчиков уровня сыпучих материалов на основе составных пьезотрансформаторов
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
информационные системы
Объем:
55 с. листов
Год:
2022
Просмотров:
73
4750
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
1. Общие сведения о средствах и методах измерения уровня сыпучих
материалов 7
1.1. Свойства сыпучих материалов 7
1.2. Существующие методы измерения уровня сыпучих материалов и их практическая реализация 9
1.2.1. Весовой метод 9
1.2.2. Поплавковый метод 11
1.2.3. Гидростатический метод 12
1.2.4. Кондуктометрический метод 13
1.2.5. Емкостный метод 14
1.2.5.1. Общие сведения 14
1.2.5.2. Уровнемер с конденсаторным датчиком в схеме неравновесного моста 15
1.2.6. Электронные уровнемеры с высокочастотными контурами в качестве датчиков 16
1.2.7. Радиоактивный метод 17
1.2.8. Ультразвуковой метод 19
1.2.9. Механические методы измерения уровня сыпучих
материалов 20
1.2.10. Вибрационные методы измерения уровня сыпучих
материалов 22
1.2.11. Недостатки существующих методов измерения уровня
сыпучих материалов 24
2. Особенности построения первичных измерительных преобразователей с использованием связанных колебаний в пьезорезонаторных системах 28
2.1. Целесообразность использования связанных колебаний в пьезорезонаторных первичных преобразователях 28
2.2. Режимы работы пьезорезонансных первичных преобразователей с двумя степенями свободы 29
2.3. Использование синхронных и хаотических режимов в современных
осцилляторных системах обработки информации 32
3. Разработка конструкции и описание режимов работы многорезонаторного устройства для измерения уровня сыпучих материалов 34
3.1. Языки программирования CoDeSys 42
3.2. Разновидности управляющих контроллеров 44
3.3. Разработка программной части пьезотрансформаторного устройства
контроля уровня сыпучих материалов 48
Заключение 50
Список использованной литературы 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 54
материалов 7
1.1. Свойства сыпучих материалов 7
1.2. Существующие методы измерения уровня сыпучих материалов и их практическая реализация 9
1.2.1. Весовой метод 9
1.2.2. Поплавковый метод 11
1.2.3. Гидростатический метод 12
1.2.4. Кондуктометрический метод 13
1.2.5. Емкостный метод 14
1.2.5.1. Общие сведения 14
1.2.5.2. Уровнемер с конденсаторным датчиком в схеме неравновесного моста 15
1.2.6. Электронные уровнемеры с высокочастотными контурами в качестве датчиков 16
1.2.7. Радиоактивный метод 17
1.2.8. Ультразвуковой метод 19
1.2.9. Механические методы измерения уровня сыпучих
материалов 20
1.2.10. Вибрационные методы измерения уровня сыпучих
материалов 22
1.2.11. Недостатки существующих методов измерения уровня
сыпучих материалов 24
2. Особенности построения первичных измерительных преобразователей с использованием связанных колебаний в пьезорезонаторных системах 28
2.1. Целесообразность использования связанных колебаний в пьезорезонаторных первичных преобразователях 28
2.2. Режимы работы пьезорезонансных первичных преобразователей с двумя степенями свободы 29
2.3. Использование синхронных и хаотических режимов в современных
осцилляторных системах обработки информации 32
3. Разработка конструкции и описание режимов работы многорезонаторного устройства для измерения уровня сыпучих материалов 34
3.1. Языки программирования CoDeSys 42
3.2. Разновидности управляющих контроллеров 44
3.3. Разработка программной части пьезотрансформаторного устройства
контроля уровня сыпучих материалов 48
Заключение 50
Список использованной литературы 51
ПРИЛОЖЕНИЕ 54
📖 Введение
Измерение уровня сыпучих материалов играет важную роль при автоматизации многих технологических процессов в различных отраслях промышленности. Уровнемеры имеют широкое применение в различных отраслях промышленности для измерения уровня сыпучих материалов, находящихся в резервуарах, баках и других емкостях.
В настоящее время очень мал выбор уровнемеров, применяемых для этой цели. В основном используют сигнализаторы уровня. Это устройства, предназначенные для сигнализации достижения предельного уровня.
Среди большого числа существующих в настоящее время методов и средств измерения уровня сыпучих сред представляет интерес исследование возможности применения для этой цели акусточувствительного метода, основанного на использовании датчиков вибрационного типа, в частности, на основе составных пьезотрансформаторов.
Достоинством датчиков такого типа является возможность применения для работы в тяжелых условиях при наличии сильных тепловых, механических и других воздействий в с/х, энергетике, строительной промышленностях и т.д.
Существующий прототип пьезотрансформаторного датчика уровня имеет определенные недостатки, которые ограничивают его область применения и технические возможности. В данной ВКР предлагается использовать акустическую передача сигнала между пьезотрансформатором и вибратором и разработать программно-аппаратную часть устройства. Это позволит улучшить его эксплуатационные характеристики, повысить надежность работы, расширить область практического применения.
Целью ВКР является разработка конструкции и программно-аппаратной части устройства и контроля уровня сыпучих материалов, применимого для работы в тяжелых условиях.
Задачи исследований:
1. Провести обзор и анализ существующих методов и средств измерения уровня сыпучих материалов.
2. Обосновать возможность создания датчиков уровня на базе составных пьезотрансформаторов.
3. Исследовать математическую модель составного
пьезотрансформаторного датчика уровня с использованием имитационного моделирования рабочих режимов.
4. Разработать программную и аппаратную часть
пьезотрансформаторного устройства контроля уровня сыпучих материалов.
В настоящее время очень мал выбор уровнемеров, применяемых для этой цели. В основном используют сигнализаторы уровня. Это устройства, предназначенные для сигнализации достижения предельного уровня.
Среди большого числа существующих в настоящее время методов и средств измерения уровня сыпучих сред представляет интерес исследование возможности применения для этой цели акусточувствительного метода, основанного на использовании датчиков вибрационного типа, в частности, на основе составных пьезотрансформаторов.
Достоинством датчиков такого типа является возможность применения для работы в тяжелых условиях при наличии сильных тепловых, механических и других воздействий в с/х, энергетике, строительной промышленностях и т.д.
Существующий прототип пьезотрансформаторного датчика уровня имеет определенные недостатки, которые ограничивают его область применения и технические возможности. В данной ВКР предлагается использовать акустическую передача сигнала между пьезотрансформатором и вибратором и разработать программно-аппаратную часть устройства. Это позволит улучшить его эксплуатационные характеристики, повысить надежность работы, расширить область практического применения.
Целью ВКР является разработка конструкции и программно-аппаратной части устройства и контроля уровня сыпучих материалов, применимого для работы в тяжелых условиях.
Задачи исследований:
1. Провести обзор и анализ существующих методов и средств измерения уровня сыпучих материалов.
2. Обосновать возможность создания датчиков уровня на базе составных пьезотрансформаторов.
3. Исследовать математическую модель составного
пьезотрансформаторного датчика уровня с использованием имитационного моделирования рабочих режимов.
4. Разработать программную и аппаратную часть
пьезотрансформаторного устройства контроля уровня сыпучих материалов.
✅ Заключение
Уровнемеры имеют широкое применение в различных отраслях промышленности для измерения уровня сыпучих материалов, находящихся в резервуарах, баках и других емкостях.
В рамках выпускной квалификационной работы рассмотрены существующие методы измерения уровня сыпучих материалов, и проведен их анализ. Рассмотренные методы недостаточно универсальны и имеют ряд недостатков, что объясняется характеристиками объекта измерения. Кроме того, существующие уровнемеры не позволяют проводить измерения в тяжелых условиях, таких как высокая температура сыпучего материала, его лекговоспламеняемость, взрывоопасность, горючесть
и т.д.
Также в рамках дипломного проекта обоснована необходимость создания ПРД уровня на базе одноэлементного пьезорезонатора, проведены теоретические исследования математической модели ПРД уровня с использованием имитационного моделирования рабочих режимов. Предложена конструкция чувствительного элемента ПРД уровня.
Принцип работы разработанного датчика для измерения уровня сыпучих материалов основан на использовании связанных колебаний и акустической связи чувствительного элемента и пьезотрансформатора.
К преимуществам разработанного датчика для измерения уровня сыпучих материалов относятся:
- высокочастотный режим колебаний;
- продольные колебания вибратора, что обеспечивает отсутствие «мертвой» зоны;
- расширенный диапазон рабочих температур (до 1000ОС);
- простота конструкции, надежность и экономичность при работе.
В рамках выпускной квалификационной работы рассмотрены существующие методы измерения уровня сыпучих материалов, и проведен их анализ. Рассмотренные методы недостаточно универсальны и имеют ряд недостатков, что объясняется характеристиками объекта измерения. Кроме того, существующие уровнемеры не позволяют проводить измерения в тяжелых условиях, таких как высокая температура сыпучего материала, его лекговоспламеняемость, взрывоопасность, горючесть
и т.д.
Также в рамках дипломного проекта обоснована необходимость создания ПРД уровня на базе одноэлементного пьезорезонатора, проведены теоретические исследования математической модели ПРД уровня с использованием имитационного моделирования рабочих режимов. Предложена конструкция чувствительного элемента ПРД уровня.
Принцип работы разработанного датчика для измерения уровня сыпучих материалов основан на использовании связанных колебаний и акустической связи чувствительного элемента и пьезотрансформатора.
К преимуществам разработанного датчика для измерения уровня сыпучих материалов относятся:
- высокочастотный режим колебаний;
- продольные колебания вибратора, что обеспечивает отсутствие «мертвой» зоны;
- расширенный диапазон рабочих температур (до 1000ОС);
- простота конструкции, надежность и экономичность при работе.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.