Mérés és Automatizálás

Tartalom

1. IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI ÉS MÉRÉSTECHNIKAI
ALAPFOGALMAK 11
1.1. Méréstechnikai alapfogalmak 11
1.2. Irányítástechnikai alapfogalmak 12
1.3. A mérési és az irányítási művelet hatásvázlata (tömbvázlat) 18
Összefoglaló, ellenőrző kérdések 22
2. IRÁNYÍTÁSTECHNIKAI MŰVELETEK 27
2.1. A technológiai folyamatok irányítása
vezérléssel 27
2.2. A technológiai folyamatok irányítása
szabályozással 30
2.3. A vezérlési és a szabályozási művelet
alapvető eltérései 33
2.4. Számítógépes mérés és irányítás 34
2.5. A technológiai folyamatok műszerezése és az irányítási műveletek kijelölése 37
2.5.1. Jelképi jelölések 38
2.5.2. A műszerekkel, az irányítási műveletek
kijelölésével bővített technológiai vázlat 39
Összefoglalás 41
3. MÉRÉSI MÓDSZEREK 42
3.1. Közvetlen és közvetett mérési módszerek 42
3.2. Analóg mérések 42
3.2.1. Mutatókitérésen alapuló módszer 43
3.2.2. Az összehasonlító un. nullmódszer 46
3.3. Digitális mérési módszerek 48
3.3.1. Kompenzációs rendszerű digitális feszültségmérés 49
3.4. A digitális és az analóg mérési módszerösszehasonlítása 50
3.5. A mérési hibák. A mérési sorozatok értékelése 52
3.5.1. A mérési hiba fogalma és típusai 52
3.5.2. A mérési hibák csoportosítása 53
3.5.3. A mérési sorozatok értékelése 55
3.5.4. A mérési eredmények grafikus ábrázolása 57
Összefoglalás 59
HŐMÉRSÉKLETMÉRÉS 60
4.1. Hőmérsékletskálák, alappontok 61
4.2. A mérő-érzékelő, a mérési mód kiválasztása 63
4.3. A hőmérsékletmérő berendezés felépítése 64
4.3.1. A hőtáguláson alapuló hőérzékelők, hőmérők 65
4.3.2. Manometrikus hőmérők 68
4.3.3. Szilárd testek lineáris hőtágulásán alapuló
hőmérők 70
4.3.4. Az ellenállásváltozáson alapuló hőmérséklet
mérési módszerek 72
4.3.5. A félvezető kristályok hőmérsékletváltozás hatására létrejövő ellenállás változásán
alapuló hőérzékelők 78
4.3.6. Hőelemes (termoelemes) hőmérsékletmérési módszerek 83
Összefoglalás 92
5. NYOMÁSMÉRÉS 94
5.1. A nyomásmérés módszerei, a nyomás egységei 94
5.2. A közvetlen nyomásmérési módszerek, a közvetlen nyomásmérők 95
5.2.1. Folyadéktöltésű nyomásmérők 96
5.2.2. Dugattyús nyomásmérő 100
5.2.3. Harangtípusú nyomásmérők 101
5.2.4. Billenőgyűrűs nyomásmérő 102
5.2.5. Úszós nyomásmérő 103
5.2.6. Folyadékkompressziós nyomásmérő 103
5.2.7. A folyadéktöltésű nyomásmérők alkalmazhatósága 104
5.3. Rugalmas alakváltozáson alapuló nyomásérzékelők
és mérőköreik 106
5.3.1. Csőrugós nyomásmérők vagy Bourdoncsöves nyomásmérők 107
5.3.2. Szilfonmembrános nyomásérzékelők és nyomásmérők 109
5.3.3. Fémmembrános nyomásérzékelők 113
5.4. Az anyagok kristályrácsszerkezeti változásán
alapuló nyomásérzékelők 116
5.4.1. A magnetoelasztikus nyomásérzékelők 117
5.5. A hővezetés alapján működő nyomásérzékelők 117
Összefoglalás 118
6. MENNYISÉGMÉRÉS, MENNYISÉGMÉRŐK 120
6.1. Szilárd anyagok tömegének mérése 120
6.1.1. Szállítószalag mérlegek 122
6.1.2. Adagoló mérlegek 123
6.2. Térfogatmérés 124
6.2.1. Mérőkamrás, közvetlen működésű műszerek 125
6.2.2. Mérőkamra nélküli közvetett térfogatmérők 127
6.3. Áramló közegek mennyiségének mérése, áramlásmérők 130
6.3.1. Változó nyomásesésű áramlásmérők 130
6.3.2. Állandó nyomásesésű áramlásmérők 134
6.4. Hőfogyasztásmérő 137
Összefoglalás139
SZINTÉRZÉKELÉS, SZINTMÉRÉS, VASTAGSÁGMÉRÉS 140
7.1. A folyadékszint érzékelése és mérése 140
7.1.1. A közlekedő edények törvényén alapuló folyadékállás mutatók 143
7.1.2. Hidrosztatikus elven alapuló szintérzékelők 143
7.1.3. A folyadék villamos vezetőképességén alapuló
szintérzékelők 144
7.1.4. Kapacitásmérésen alapuló szintmérők 146
7.1.5. Ultrahangos folyadékszint mérés 149
7.2. Szilárd anyagok szintjének érzékelése, mérése 150
7.2.1. Az erőmérésen alapuló szintérzékelők, szintmérők 151
7.2.2.Izotópos szintmérés 151
7.2.3. Tapintó szintmérők (hombár szintmérők) 151
7.3. Vastagság,rétegvastagság érzékelés, mérés 154
Összefoglalás 156
NEDVESSÉG-TARTALOM MÉRÉS 157
8.1. Szilárd anyagok nedvességtartalom érzékelői
és mérőműszerei 157
8.1.1. A nedvességtartalom megállapítása szárítással 157
8.1.2. A szilárd anyagok nedvességtartalmának meghatározása közvetett úton 158
8.1.3. Az anyagok nedvességtartalmának megállapítása vegyi úton 163
8.1.4. Az anyag nedvességtartalmának megállapítása légnedvességméréssel 164
8.2. Levegő és gázok nedvességtartalmának mérése 164
8.2.1. A pszichrometrikus légnedvesség mérés 166
8.2.2. Az anyagok higroszkópikus tulajdonságán alapuló légnedvesség-mérők 167
Összefoglalás 171
9. AZ ANYAG FIZIKAI ÉS KÉMIAI JELLEMZŐINEK MÉRÉSE 172
9.1. Sűrűségmérés 172
9.2. Viszkozitásmérés és állomány meghatározás 177
9.2.1. Viszkozitásmérés 177
9.2.2. Állománymérés 177
9.3. Optikai jellemzők mérése 183
9.3.1. Refraktométerek 183
9.3.2. Koloriméterek, nefelométerek 186
9.3.3. Polariméterek 187
9.3.4. Színmérő műszerek 188
9.4. Elektrolitikus vezetoképességmérés 188
9.3. pH-mérés 190
9.6. Gázösszetételmérés 195
Összefoglalás 198
10. MÉRÉSEREDMÉNYEK, MÉRÉSADATOK TÁROLÁSA, REGISZTRÁLÁSA 200
10.1. A regisztráló készülékek felépítése, működési elve 201
10.2. Analóg regisztráló berendezések 204
10.2.1. Lassú regisztrálók 204
10.2.2. Gyorsregisztrálók 205
10.2.3. Kompenzográfok 206
10.2.4. Koordináta-regisztrálók, X-Y rekorderek 208
10.3. Digitális regisztráló készülékek 209
10.3.1. Digitális nyomtatók 210
10.3.2. Digitális adattárolók 211
Összefoglalás 212
11. VEZÉRLÉSTECHNIKA 213
11.1. 213
11.1.1. Programvezérlés 213
11.1.2. Követő vezérlés 227
11.2. A vezérlőberendezések felépítése 228
11.3. A vezérlőberendezés szervei 229
11.3.1. Érzékelő és jelátalakító szervek 229
11.3.2. Távadók 230
11.3.3. Jelzőberendezések (kiegészítő elemek) 233
11.3.4. Beavatkozó berendezések 233
Összefoglalás 240
12. KAPCSOLÓELEMEK 242
12.1. A kapcsolóelemek, a kétállapotú elemek típusai 244
12.2. A kapcsolási vagy. Boole algebra 245
12.2.1. A logikai algebra alapműveletei és azok
igazolása 247
12.2.2. A Boole algebra alapvető azonosságai 2 57
12.2.3. De Morgan tételei 263
12.2.4. A Boole függvények kanonikus alakjai 266
Összefoglalás, feladatok 271
13. VEZÉRLŐ RENDSZEREK 273
13.1. Mozgó alkatrészt tartalmazó rendszerek 273
13.1.1. Relés rendszerek 273
13.1.2. Pneumatikus rendszerek 285
13.1.3. Hidraulikus rendszerek 286
13.2. Mozgó alkatrészt nem tartalmazó rendszerek 289
13.2.1. A félvezetős (elektronikus) rendszerek 289
13.2.2. A kisnyomású pneumatikus rendszerek 289
13.3. A vezérlő berendezések tervezésének általános
szempontjai, a tervezés menete 30 1
13.3.1. A vezérlési feladat megfogalmazása 302
13.3.2. A feladat fokozatos megközelítése 302
13.3.3. A feladat végső kialakítása 303
Összefoglalás, kérdések 308
14. SZABÁLYOZÁSTECHNIKA 310
14.1. Szabályozástechnikai alapfogalmak 310
14.2. A szabályozási kör 312
14.2.1. A szabályozási kör felépítése 313
14.2.2. A szabályozási kör hatásvázlata 316
14.2.3. A szabályozási körök felosztása 318
14.3. A szabályozott szakasz vizsgálata 320
14.3.1. A szabályozott szakasz vizsgálata állandósult állapotban 321
14.3.2. A szabályozott szakasz vizsgálata tranziens állapotban, azaz a változást követő időben 325
14.3.3. Szabályozástechnikai tagkapcsolatok 334
14.3.4. A szabályozott szakasz közelítése egyszerű
tagkapcsolatokkal 337
14.4. Az állásos szabályozó berendezés 338
14.4.1. Az állásos szabályozók típusai, felépítése 339
14.4.2. Kétállású szabályozó illesztése a szabályozott
szakaszokhoz 343
14.4.3. Az állásos szabályozások minőségi jellemzőinek
javítása 352
14.5. A folytonos szabályozási körök 354
14.5.1. A folytonos szabályozó 354
14.5.2. Folytonos szabályozó berendezések 362
14.5.3. A folytonos szabályozás minőségi jellemzői
és a minőségi jellemzők javításának lehetőségei 366
Összefoglaló kérdések 367
Irodalomjegyzék 370

Témakörök