TRADUCTOARE UTILIZATE ÎN CONTROLUL PROCESELOR DIN

INDUSTRIA ALIMENTARĂ

- III -

Traductoare de poziție

• Poziția - localizarea spațială a unui punct material sau obiect, în raport cu un sistem de referință• Poziția poate fi liniară sau unghiulară• Traductoarele de poziție: • o parte fixă (elementul rezistiv), solidară cu sistemul de referință și o parte• mobilă (cursor), solidară cu obiectul a cărui poziție trebuie masurată

• Dezavantaj: uzura relativ rapidă, cauzată de frecarea cursor - element rezistiv• Traductoarele de poziție rezistive au erori mari, rezoluția măsurării este mică

Traductoare de poziție rezistive

• Funcționare: dependența liniară dintre rezistența electrică a unui conductor și lungimea acestuia:

R – rezistența electrică ρ - rezistivitatea materialului l – lungimea s – secțiunea conductorului

• Măsurarea poziției liniare cu metoda rezistivă nu este indicată• Masurarea unghiulară este utilizată datorită simplității soluției și costului foarte

mic

Traductoare de poziție rezistive

Traductor de poziție rezistiv, pentru deplasări liniare

Traductoare de poziție rezistive

Traductor de poziție rezistiv, pentru deplasări liniare

Traductoare de poziție capacitive

• Funcționează pe principiul condensatorului electric, fiind construiți din două amături și un dielectric:

A – suprafața de suprapunere a armaturilore – permitivitatea dielectricului x – distanta dintre armaturi

• Variatiile de capacitate electrică de la iesirea senzorului parametric, sunt convertite în tensiune sau curent electric, de catre un adaptor electronic

Traductoare de poziție capacitive

• Exemplu constructiv: una dintre armaturile traductorului capacitiv este fixa, iar cealalta armătură este mobila (solidară cu elementul a carui pozitie se masoara)

• Eliminarea influentei semnalelor perturbatoare: bucla de reactie negativă la nivelul adaptorului electronic• Efectul neliniaritatilor introduse de elementul sensibil este compensat de blocuri

de liniarizare, introduse pe calea directa sau pe cea de reactie.

Traductoare de viteză

• Viteza - raportul dintre o deplasare și intervalul de timp în care s-a efectuat:

• Masurarea vitezei liniare sau unghiulare:• metode directe, mentinând constant ∆S sau ∆t• metode indirecte: efect Doppler, inductie electromagnetică

• Frecvent, se masoara viteze unghiulare, cele liniare fiind convertite prin sisteme mecanice în viteze unghiulare, pe baza relatiei:

ω - viteza unghiulara R - raza de giratie

Traductoare de viteză - tahogeneratoare • cel mai des utilizat în aplicatiile practice• micromasina electrica de curent continuu sau de curent alternativ• tensiunea la borne în gol (sau la sarcini mici) este proportionala cu turatia:

• turatiile maxime (pentru turatii mai mari se folosesc reductoarele mecanice): • 2000 rot/min pentru tahogeneratoarele de curent continuu • 3000 rot/min pentru tahogeneratoarele de curent alternativ

Traductoare fotoelectrice de viteză

• Funcționare: detectează variaţiile unui flux luminos, dependente de viteza de rotaţie, folosind un dispozitiv modulator (acţionat de axul care se roteşte)• Dispozitive modulatoare:• cu întreruperea fluxului luminos• reflexia fluxului luminos

Traductoare fotoelectrice de viteză

Traductor fotoelectric cu întreruperea fluxului luminosR – receptor fotoelectric S – sursa radiatii luminoaseD – disc opac cu orificii sau fante asezate pe un cerc în jurul centrului discului

L1, L2 – lentile A - arbore a carui turatie se masoara

Traductoare fotoelectrice de viteză

• Discul antrenat de arborele ce se roteste, moduleaza fluxul de lumina ce ajunge lareceptor, transformându-l în impulsuri luminoase• Impulsurile luminoase sunt convertite cu ajutorul unor circuite electronice în

semnal electric cu frecventa egala cu produsul dintre turatia discului si numarul de fante• Traductoarele cu reflexia fluxului: au elementele fotoelectrice pe aceeasi parte a

discului, fantele discului fiind reflectorizante• Traductoarele fotoelectrice: frecvent utilizate, măsoară o gama larga de turatii,

constructie simpla• Nu se pot folosi în medii cu praf sau cu lumina exterioara puternica

Traductoare stroboscopice de viteză

• Funcționarea se bazeaza pe inertia ochiului uman• Un corp care vibreaza sau se roteste pare a fi imobil daca este iluminat cu

impulsuri scurte, a caror frecventa de repetitie este egala cu frecventa de vibratie a corpului (sau multiplu întreg al acesteia)

DI – dispozitiv de iluminare S – sursa de alimentareGI – generator impulsuri F – dispozitiv masurare frecvență

Traductoare stroboscopice de viteză

• Dispozitivul de iluminare emite impulsuri luminoase de durată mică, fiind comandat de generatorul de impulsuri cu frecvenţă reglabilă• Traductoarele stroboscopice permit determinarea vitezei de rotaţie până la zeci

de mii de turaţii pe minut. Precizie foarte bună de măsură

ELEMENTE DE EXECUŢIE ȘI CONVERTOARE

ÎN CONTROLUL PROCESELOR DIN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

• Elemente de acţionare electrice• Elemente de acţionare hidraulice• Elemente de acţionare pneumatice• Organe de execuţie• Convertor electro-pneumatic

Elemente de execuție (actuatoare)

• Componente importante ale SACPIA• Marime de intrare: semnal electric de la regulatorul automat• Marime de iesire: de natura mecanica (forte, cupluri)• Scopul utilizării: modifică starea procesului în conformitate cu algoritmul (legea)

de reglare stabilit• Sunt formate din doua parti distincte: • elementul de actionare (EA) • organul de executie (OE)

Elemente de execuție (actuatoare)

Rolul elementelor de execuție în structura unui SRAR – Regulator EE –Element de executie EA – Element de actionare

OE – Organ de executie T – Traductor P –Proces

r – referinta c – comanda u – marime de executie

m – masura y – iesire v1 și v2 - perturbatii

Elemente de execuție (actuatoare)

• Elementul de actionare (EA) transformă semnalul de comandă, de la regulator intr-un cuplu sau o forta cu care actioneaza asupra organului de executie (OE)• Generarea cuplurilor sau fortelor necesită surse de energie exterioare• Organul de executie (OE) - elementul care intervine asupra procesului sub

actiunea fortei sau cuplului generat de EA• Marimea de iesire a OE: deplasare liniară sau unghiulară• Dacă marimea de iesire a regulatorului automat trebuie adaptata pentru intrarea

elementului de executie se folosește un convertor• Convertor specific SACPIA - convertor electropneumatic: transforma marimea de

comanda de natura electrica în marime pneumatica

Elemente de execuție (actuatoare)

• Elementele de execuţie pot acţiona (funcționa): • continuu, dacă mărimea de execuţie (u) poate lua orice valoare cuprinsă între

două valori limită• discontinuu, dacă mărimea de execuţie (u) poate fi modificată numai pentru

două valori limită, dintre care cea inferioară este în general zero

• Dupa natura sursei de energie folosite pentru alimentarea partii motoare:• electrice• hidraulice• pneumatice

Elemente de execuție (actuatoare)

• Clasificarea elementelor de acționare din componența acutatoarelor:

Elemente de execuție (actuatoare)

• Clasificarea organelor de execuție din componența acutatoarelor: