Операция заданной обработки измеряемых датчиками сигналов

из "Контроль производства с помощью вычислительных машин "

Заданная вычислительная обработка измеряемых сигналов может иметь разнообразный, зависимый от конкретных условий вид, поэтому трудно выделить и описать любые возможные формы таких операций. Представляется целесообразным поэтому выделить здесь только несколько наиболее распространенных в классе контроля химико-технологических процессов типов операций заданной обработки сигналов. Они, кстати, распространены и при контроле объектов других классов. [c.131]
В целом ряде случаев для определения значений измеряемых величин выходные сигналы датчиков должны быть подвергнуты определенной вычислительной обработке, отличающейся от обычной градуировки датчика. Эта обработка вызвана либо тем, что датчик реагирует, кроме измеряемой величины, еще на ряд других побочных величин, также изменяющихся во время процесса контроля либо тем, что показания датчика дают необходимый исходный материал для расчета измеряемой величины, но отнюдь не пропорциональны значениям величины. [c.131]
Точность работы подавляющего большинства датчиков зависит от диапазона колебаний параметров окружающей датчик среды температуры, давления, влажности и т. п. Для того чтобы колебания параметров среды меньше сказывались на точности работы приборов, конструкторы вынуждены усложнять их схемы, вводить в них различные датчики параметров среды и компенсационные блоки, что, однако, не избавляет от необходимости учета добавочных составляющих погрешности, связанных с значениями параметров окружающей среды. [c.131]
В последние годы все более широкое распространение на предприятиях начинают получать приборы, измеряющие концентрацию различных компонентов в продуктах производства. Эти приборы основаны на принципах спектрального, хроматографического и других видах анализа (хроматографы, рентгеновские квантометры, масс-спектрометры). Выходная информация таких приборов заключается в специального вида графиках (хроматограммах, спектрограммах), отдельные участки и элементы которых (число пиков, их расположение, высота пиков, площади под отдельными частями кривых) характеризуют состав и концентрацию химических компонентов в анализируемом прибором продукте. Для получения искомых концентраций всех компонентов необходимо произвести определенную вычислительную переработку реализации выходного сигнала прибора, которая соответствует искомой анализируемой пробе вещества. Вычислительная переработка хроматограмм и спектрограмм имеет очень много общих черт, в то же время существует и определенная специфика их анализа. В параграфе рассматриваются стандартные процедуры вычислительной обработки хроматограмм, поскольку хроматографы наиболее широко используются для непосредственного контроля производственных процессов. [c.132]
Зависимость искомого расхода вещества от перепада давления является отнюдь не однозначной. В общем случае расход вещества определяется, кроме перепада давления, еще температурой вещества, его давлением, удельным весом, свойствами материала из которого сделана диафрагма и т. д. [c.133]
Ввиду этого определение расхода вещества требует еще измерения ряда свойств среды и проведения определенной заданной вычислительной обработки. Ниже описываются алгоритмы расчета расхода потока по трубопроводу при различных формах протекающего вещества [21]. [c.133]
В промышленных условиях обычно для расчета технико-экономических показателей, сопоставления различных потоков, анализа работы объектов определяют объемный расход сухого газа, приведенный к нормальному состоянию. За нормальное, сопоставимое состояние газа принимают его состояние при температуре Гн==293,2К (20°С) и давлении Рн= Ю332 кгс/м (760 мм рт. ст.). [c.133]
Таким образом, для определения объемного расхода газа в трубопроводе требуется измерение трех величин Др, Р1 и Г1 и вычисления по формуле (1-200). [c.134]
Здесь также для определения расхода требуется, как минимум, измерение тех же трех величин. [c.134]
Зависимость расхода жидкости от параметров среды, естественно, значительно меньше, чем у газа. Во многих случаях этой зависимостью (рабочим значением Т1) пренебрегают. [c.134]
При ограниченном времени работы, отпускаемой в УВМ для расчета рассматриваемых показателей, целесообразно проанализировать другой способ расчета, изменяющий последовательность операций в алгоритме в течение всего заданного интервала производить усреднение измеряемых каждый цикл величин (в нашем случае Ти и Др), а в конце заданного интервала произвести расчет по одной из формул (1—200) —(1-203). В этом случае операции умножения и деления в каждом цикле заменяются на существенно более короткие операции суммирования, что во много раз сокращает общее время занятости УВМ расчетом рассматриваемых показателей. [c.135]
Однако подобная математически неправомерная перестановка действий сложения и умножения вызывает дополнительную погрешность расчета показателя. Значение этой погрешности зависит при заданной структуре расчета от диапазона изменения измеряемых величин. Для стационарного режима работы объектов контроля, когда диапазон изменения измеряемых величин всего порядка нескольких процентов, дополнительная погрешность может лежать в допустимых пределах (1—3%). Ввиду этого в ряде конкретных случаев при значительной загрузке УВМ или ее недостаточном быстродействии целесообразно проанализировать указанный приближенный способ расчета показателей. Конкретный метод расчета дополнительной погрешности, возникающей при замене в алгоритме заданной последовательности арифметических действий, изложен в работе [53]. [c.135]
Широкое применение хроматографов возможно лишь при своевременной, в такте с работой контролируемого производства, расшифровке хроматограмм. Последнее приводит к необходимости использования вычислительной техники. В зависимости от требуемой точности анализа, числа хроматографов, используемых на производстве, быстродействия УВМ алгоритмы обработки хроматограмм существенно различаются. Однако можно выделить распространенные ситуации, которым соответствуют разработанные методы обработки хроматографической информации. [c.136]
Пусть имеется группа хроматографов (порядка десятка), подключаемых к одной УВМ. При этом для обеспечения экономного использования времени работы УВМ, затрачиваемого на обработку хроматограмм, вся обработка делится на две части первичная обработка выходных сигналов хроматографов (выделение пиков) производится в специализированных блоках, установленных на выходе каждого хроматографа, вторичная обработка (расчет концентраций) производится в УВМ [54]. [c.136]
Специализированный блок, на вход которого поступает сигнал от хроматографа (рис. 1-37,а) формирует и выдает на выходе три дискретных сигнала (рис. 1-37,6). [c.136]
Сигнал С — сигнал о начале и конце одного цикла анализа. Он используется на УВМ для определения каждого цикла анализа. [c.136]
Сигнал А — сигнал, равный максимальной высоте последнего по времени пика, появившегося на хроматограмме. Изменение сигнала А происходит в момент прохождения текущей высоты пика через точку максимума. Этот сигнал запоминается и держится до момента прохождения максимума следующим пиком. [c.137]
При наличии таких трех сИгНаЛ015 работа УВМ по опросу хроматографа сводится к следующей последовательности действий с дискретностью и УВМ опрашивает сигнал С. Если он равен О, то другие сигналы не опрашиваются и УВМ переходит к опросу других приборов. Если сигнал С равен 1, то опрашивается сигнал В. Если он равен 1, то опрос данного хроматографа закончен (значение нового пика еще не поступило на выход прибора). Если сигнал В равен О, то производится опрос сигнала А (считается значение очередного пика) и его значение поступает в УВМ в качестве исходной информации для расчета концентраций. [c.138]
Расчет текущих концентраций всех компонентов в анализируемом продукте производится в УВМ по формуле (1-205) в конце каждого цикла хроматографа (при переходе сигнала С хроматографа с 1 на значение 0). [c.139]
Другой распространенный метод обработки хроматограмм базируется на непосредственном анализе УВМ выходной реализации прибора. Этот метод является более сложным и времяемким, но он дает более точные значения концентраций, так как основывается на предположении о пропорциональности концентрации каждого компонента площади, заключенной под соответствующим данной компоненте пиком. [c.139]

Вернуться к основной статье

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...