Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng điều phối cơ bản về đo lường trong định lượng p3 ppt

TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


16
*
A
H
Q
Q
H
Q
H
orv
=−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
max
∂
∂
∂
∂
> 0
Gi sỉí trong âäúi tỉåüng bãø nỉåïc nhỉ hçnh trãn, vç mäüt l do no âọ m m Q
v

tàng nãn mỉïc nỉåïc trong bãø tàng lãn thç nỉåïc vo bãø khọ khàn hån tỉïc l bn
thán nọ cọ kh nàng tỉû chäúng nhiãùu hay tỉû cán bàòng.

Ngỉåüc lải khi mỉïc nỉåïc trong bãø tàng nỉåïc chy ra dãø dng hån, do âọ âäü sai
lãûch gim . Hay bn thán bãø nỉåïc cọ kh nàng tỉû cán bàòng m khäng cáưn sỉû
tạc âäüng khạc . ÅÍ âáy l trỉåìng håüp cọ tỉû cán bàòng c âáưu vo v âáưu ra.

















Trong thỉûc tãú cọ âäúi tỉåüng chè cọ tỉû cán bàòng âáưu vo hồûc chè cọ tỉû cán bàòng
âáưu ra.
-Chè âáưu vo:
Cng nhỉ vê dủ trãn nhỉng thay lạ chàõn (l) bàòng båm hụt lục
ny quạ trçnh xy ra nhỉ âäư thë hçnh 2.6
-Chè tỉû cán bàòng âáưu r
a : Cng nhỉ vê dủ trãn nhỉng ta thay vi nỉåïc (m) bàòng
vi ngàõn khäng chảm mỉûc nỉåïc ny quạ trçnh xy ra nhỉ âäư thë hçnh 2.7

Qro
Ho
t
Q
v
= Qvo
Qr
t
Q
Hçnh 2.5: Âäúi tỉåüng cọ tỉû cán
bàòng âáưu vo v âáưu ra
t
Ho
= QvoQro
Q
t
Hçnh 2.6: Âäúi tỉåüng cọ chè tỉû
cán bàòng âáưu vo
Qr
Qv
∆Q∆Q

HH
Q
t
Qro = Qvo
∆Q
Q
v
Qr
Ho
t
H
Q
ro
H
Ho
t
Q
v
= Qvo
Qr
∆Q
t
Q
Hçnh 2.7: Âäúi tỉåüng chè cọ tỉû
cán bàòngì âáưu ra
Hçnh 2.8: Âäúi tỉåüng khäng cọ
chè tỉû cán bàòng
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I

17


* Âäúi tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàòng A = 0

Täøng håüp hai trỉåìng håüp trãn (dng båm v vi ngàõn ) lục ny phỉång
trçnh âäüng cọ dảng:
λµ
ϕ
−=−
dt
d
T
o
(12)
* Cọ nhỉỵng âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng ám A < 0

Phỉång trçnh cọ dảng:
λµϕ
ϕ
−=− .A
dt
d
T
o
(13)
Vê dủ :
Cọ l nỉåïc säi

Khi lỉu lỉåüng håi Q tàng âäüt ngäüt
⇒ mỉïc nỉåïc gim, P
2
gim, mún giỉỵ
H= const
⇒ phi cáúp thãm nỉåïc lảnh åí nhiãût âäü 20
o
C vo ⇒ cỉåìng âäü bäúc
håi gim
⇒
P
2
lải cng gim do âọ tảo ra giạng ạp
∆
P = P
2

’ - P
2

⇒
lải cọ mäüt
lỉåüng nỉåïc nỉỵa tỉû thãm vo
⇒
lm tàng thãm sỉû máút cán bàòng.
T
ọm lải nhỉỵng âäúi tỉåüng cọ sỉû cán bàòng dỉång thç thûn låüi cho viãûc âiãưu
chènh cn nhỉỵng âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng ám thç ngỉåüc lải.

2- Hãû säú khúch âải k


KT
d
dt
().
µλ
ϕ
ϕ
−= +

Trong trảng thại äøn âënh
d
dt
ϕ
= 0
; nãúu phủ ti khäng âäøi

λ
= 0

⇒

ϕµ
ϕ
µ
∞∞
∞
∞
=⇒=KK.

Q
t = 20 C
1
o
p
1
t = 100 C
2
o
p
2
Hçnh 2.9: Näưi nỉåïc säi
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


18

L t säú giỉỵa âäü thay âäøi thäng säú âiãưu chènh v âäü thay âäøi ca tạc âäüng âiãưu
chènh m gáy nãn sỉû thay âäøi âọ khi phủ ti khäng thay âäøi v trong trảng thại
äøn âënh.











3. Thäng säú thåìi gian T
o

T
HF
Q
o
o
=
.
max

L thåìi gian m trong khong âọ thäng säú âiãưu chènh thay âäøi tỉì 0 âãún giạ trë
âënh mỉïc våïi täúc âäü cỉûc âải tỉång ỉïng våïi sỉû khäng cán bàòng låïn nháút giỉỵa
lỉåüng vo v lỉåüng ra.
Chụ :

* Thäng thỉåìng nghiãn cỉïu ta chn dảng nhiãùu l thay âäøi âäüt biãún báûc thang
(âáy l dảng nàûng nãư nháút) viãûc chn nhỉ váûy thç viãûc gii phỉång trçnh vi
phán âỉåüc dãù dng hån vç vãú phi ca phỉång trçnh (10) l khäng âäøi.
* Biãn âäü thay âäøi ca nhiãùu cng cọ giåïi hản, khäng thãø låïn quạ vç quạ trçnh
cäng nghãû khäng cho phẹp v cng khäng nh quạ vç láùn nhiãùu, thỉåìng ta
chn nhiãùu
µ = 0,1÷0,15 .










2.1.2. Xạc âënh âỉåìng cäng bay lãn ca âäúi tỉåüng
(hay âàûc tênh quạ âäü ca
âäúi tỉåüng)
l âäư thë quan hãû
ϕ (t) tçm âỉåüc nọ bàòng cạch gii phỉång trçnh (10).

1- Âäúi våïi âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng

a/ Trỉåìng håüp 1: gáy nhiãùu phêa tạc âäüng
t t
∞
µ

µ
ϕ
ϕ
∞
Hçnh 2.10 Hçnh 2.11
t
µ, λ
Hçnh 2.12

.
Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I


19
t < 0 à = 0 = 0
t > 0
à
=
à
o
= const

Tổỡ phổồng trỗnh : T.

+

= K (
à
-

)

T.

+

= K.
à
o
õỏy laỡ phổồng
trỗnh vi phỏn coù vóỳ phaới giaợi phổồng trỗnh naỡy ta coù

=

I
+

II

Vồùi T

+

= 0



I
= C
1
.
e
t
T

nghióỷm tọứng quaùt cuớa phổồng trỗnh
vi phỏn thuỏửn nhỏỳt, vaỡ

II
= K.
à
o
(laỡ nghióỷm rióng )




=

I
+

II
= C
1
.
e
t
T

+ K.
à
o

vaỡ tổỡ õióửu kióỷn õỏửu t = 0
= 0 C
1
= - K. à
o



à
() .tK e
o
t
T
=

1
(14)

Thọng sọỳ õióửu chốnh thay õọứi tổỡ tổỡ theo haỡm sọỳ muợ
*ỡ ngổồỹc laỷi
: Bỏy giồỡ tổỡ õổồỡng õỷc tờnh õaợ bióỳt ta tỗm phổồng trỗnh ban õỏửu.
Vỏỳn õóử ồớ õỏy laỡ xaùc õởnh caùc hóỷ sọỳ K vaỡ T
K - thỗ ta õo õọỹ cao vaỡ K.
à
o
chia cho à
o
K
T - ta chổùng minh rũng AB = T ( hỗnh veợ )
Thổỷc vỏỷy khi lỏỳy haỡm õaỷo bióứu thổùc (14) ta coù

à
'.=

K
T
e
o

t
T

taỷi t = 0


à

'
o
o
K
T
tg==
õióửu cỏửn chổùng minh.








à
à


0
AB

à

K
t
t
Hỗnh 2.14 Hỗnh 2.15
t
Hỗnh 2.13
à
à
O

.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


20



Váûy mún tçm T ta k tiãúp tuún tỉì gọc ta âäü våïi våïi âỉåìng cong . ta cng
chỉïng minh âỉåüc ràòng tải mäüt âiãøm báút k trãn âỉåìng cong v v tiãúp tuún
våïi âỉåìng cong ta cng cọ T
Ngoi ra ngỉåìi ta cn cọ thãø tçm âỉåìng cong bàòng cạc thiãút bë nhỉ så âäưsau

Tỉì âäưng häư tỉû ghi ta s ghi âỉåüc
ϕ
(t)

b/ Trỉåìng håüp 2
: Gáy nhiãùu tỉì phêa phủ ti
t < 0
µ
= 0
λ
= 0
t
≥
0
µ
= 0
λ
=
λ
o
= const

Tỉì phỉång trçnh : T.
ϕ
’ +
ϕ
= K (
µ
-
λ
) suy ra T
ϕ
’ +
ϕ
= - K
λ
o

Tỉång tỉû gii phỉång trçnh ny ta cọ :
ϕλ
() .tK e
o
t
T
=− −
⎛
⎝
⎜
⎞

⎠
⎟
−
1

Khi dảng nhiãùu thay âäøi khạc âi thç dảng âỉåìng cong váùn khäng âäøi
nhỉng chè khạc nhau vç hỉåïng v biãn âäü
⇒
khäng nháút thiãút phi gáy nhiãùu
tỉì phêa no c, âỉång nhiãn ta gáy nhiãùu
µ thûn låüi hån
2- Âäúi våïi âäúi tỉûång khäng cọ tỉû cán bàòng
A = 0 hay T
o
ϕ’ = µ - λ
a/
Trỉåìng håüp 1
: Gáy nhiãùu âáưu vo
t < 0
µ
=
λ
= 0
t
≥ 0 µ = µ
o
= const λ = 0

µ= 0,1÷ 0,15
Âäúi tỉåüng

ÂHTG
ϕ
Hçnh 2.16
Hçnh 2.14
t
ο
λ
λ
ϕ
Hçnh 2.15
T
0
-K
λ
ο
t
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


21

⇒=⇒=T
T
t
oo
o
o
ϕµ ϕ
µ
'.
⇒ ϕ thay âäøi theo âỉåìng thàóng
Khi t = T
o
⇒ ϕ = µ
o

b-
Trỉåìng håüp 2
:
t < 0
µ
=
λ
= 0
t
≥
0

λ
=
λ
o
= const,
µ
= 0








⇒
T
ϕ
’ = -
λ
o

⇒

ϕ
λ
=−
o
o
T

t.
⇒

ϕ
thay âäøi theo âỉåìng thàóng
Khi t = T
o
⇒

ϕ
= -
λ
o
, mún tçm T
o
bàòng cạch dọng mäüt âoản bàòng
λ
o
⇒
T
o

Kãút lûn
: Nãúu biãút âỉåüc qui lût âỉåìng cong ta ⇒ ϕ ( v ngỉåüc lải ).

2.2: tênh cháút ca cạc âäúi tỉåüng phỉïc tảp
2.2.1- Âäúi tỉåüng cọ nhiãưu dung lỉåüng
l âäúi tỉåüng cọ hai dung lỉåüng tråí lãn
Vê dủ:

Hçnh 2.14
t
Hçnh 2.15
t
µ
ο
µ
ϕ
0
α
µ
ο
ο
T
Hçnh 2.14
t
Hçnh 2.15
t
λ
ο
λ
ϕ
0
T

ο
α
−λ
ο
Hçnh 2.20: Âäúi tỉåüng cọ nhiãưu dung lỉåüng
θ
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


22



 Cng nhỉ âäúi tỉåüng cọ 1 dung lỉåüng nọ cọ thãø cọ tỉû cán bàòng hồûc khäng
cọ tỉû cán bàòng.

Trong ton bäü hãû cọ cạc âäúi tỉåüng màõc näúi tiãúp nhau nãúu chè cọ 1 âäúi
tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàòng thç ton bäü âäúi tỉåüng âọ khäng cọ tỉû cán bàòng
Xẹt âäúi våïi âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng v khäng cọ tỉû cán bàòng khi cọ nhiãùu

Trong cng âiãưu kiãûn nhỉ nhau khi cọ nhiãùu thç thäng säú âiãưu chènh
thay âäøi cháûm trãø hån âäúi tỉåüng cọ mäüt dung lỉåüng v âãún thåìi gian Tq thç âảt
täúc âäü cỉûc âả
i. thåìi gian Tq do sỉû cháûm trãø gáy nãn gi l cháûm trãø quạ âäü hay
( cháûm trãø dung lỉåüng ). Nãúu säú dung lỉåüng cng låïn thç thåìi gian Tq cng låïn
( xem hçnh v 1,2,3 ỉïng våïi âäúi tỉåüng cọ 1,2,3 dung lỉåüng )

To - gi l âäü cháûm trãø thưn tụy ( cháûm trãø váûn täúc ) To gáy ra la do sỉû
truưn tên hiãûu tỉì âáưu vo âãún âáưu ra .
Vê dủ
: Mún âiãưu chènh nhiãn liãûu vo l thç ta phi tạc âäüng ngay tỉì mạy
nghiãưn than

mạy cáúp than bäüt

vç phun nãn

thåìi gian cháûm trãø cho váûn
chuøn To
Khi kãø âãún c To thç :

t
ϕ
0
ο
τ
q
τ
1
2
3
0
τ
ο
τ
q
ϕ
t
2
1
3
Hçnh 2.15
t
ϕ
0
ο
τ
q

τ
1
2
3
0
τ
ο
τ
q
ϕ
t
2
1
3
Hçnh 2.15
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


23



2.2.2- Âäúi tỉåüng cọ dung lỉåüng phán bäú theo chiãưu di

Trỉåìng håüp ny cáưn cọ 1 thåìi gian nháút âënh âãø truưn sọng ạp sút do âọ cọ
thåìi gian cháûm trãø låïn.










2.2.3- Âäúi tỉåüng m
ϕ
µλ
=
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟f
d
dt
d
dt
;

Vê dủ
: L cọ bao håi xẹt âãún quan âiãøm âiãưu chènh mỉïc nỉåïc
⇒
ta cọ phỉång
trçnh ( Khi cọ nhiãùu åí phêa phủ ti )
T
d
dt
T
d
dt
T
d
dt
2
2
2
2
13

ϕϕ λ
λ
+=−

Hçnh 2.15
t
µ
ο
µ
Hçnh 2.14
0
τ
ο
ϕ
t
t
λ
ϕ
Hçnh 2.14
t
ϕ
ϕ
ϕ
λ
λ
1
3

1
2
3
2
λ
.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


24
Khi tàng phủ ti âäüt ngäüt thç mỉïc nỉåïc bao håi tàng lãn v sau âọ gim
xúng ( hiãûn tỉåüng säi bäưng )
⇒
Cáưn chụ khi váûn hnh l l khäng thay âäøi
bäú chê âäüt ngäüt .
2.3: Sỉû nh hỉåíng ca cạc tênh cháút âäúi tỉåüng lãn quạ trçnh tạc âäüng ( âiãưu chènh
)

Âäúi tỉåüng mäüt dung lỉåüng thûn låüi hån âäúi tỉåüng nhiãưu dung lỉåüng trong
quạ trçnh âiãưu chènh.

Âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng cng thûn låüi hån v quạ trçnh âiãưu chènh nhanh
chäúng hån.

Trong sỉûû cán bàòng dỉång hãû säú tỉû cán bàòng A cng låïn cng täút.

T v T
o
l thäng säú âàûc trỉng cho dung lỉåüng ca âäúi tỉåüng hay âàûc trỉng
cho kh nàng tng trỉỵ nàng lỉåüng cạc âäúi tỉåüng

⇒
T & T
o
cng låïn
⇒
cng
thûn låüi cho viãûc âiãưu chènh
 Thåìi gian cháûm trãø T cng nh hỉåíng âãún quạ trçnh âiãưu chènh T cng låïn
thç cng khäng cọ låüi.
- Nãúu thåìi gian T xút hiãûn åí phêa cå quan âiãưu chènh thç ta k hiãûu lT
µ

- Nãúu thåìi gian T xút hiãûn åí phêa phủ ti thç T
λ

Trong nhiãưu trỉåìng håüp ta chè xẹt riãng T cng chỉa â m phi xẹt quan hãû
giỉỵa T v T ; T / T T / T cng låïn thç cng xáúu vãư màût âiãưu chènh.

Nãúu
d
dt
λ
v
λ
cng dáúu thç khäng nh hỉåíng gç cn nãúu chụng khạc dáúu thç
nọ khäng thûn låüi cho viãûc âiãưu chènh.

.
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN II

103

CHỈÅNG 2. CẠC BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH TẠC ÂÄÜNG TRỈÛC TIÃÚP

Lỉûc âãø chuøn dëch cå quan âiãưu chènh âỉåüc sinh ra båíi hãû thäúng âo
lỉåìng ca nọ khi thäng säú âiãưu chènh lãûch khi giạ trë cho trỉåïc.
Âàûc âiãøm : - Kãút cáúu âån gin
- Âäü nhảy ca chụng khäng cao
- Khäng thãø thỉûc hiãûn âiãưu khiãøn tỉì xa
=> Chụng chè thỉûc hiãûn cạc qui lût âiãưu chènh âån gin P, I . Thäng
thỉåìng ta so sạnh lỉûc do pháưn tỉí âo lỉåìng sinh ra våïi lỉûc do pháưn tỉí âënh trë
sinh ra v hiãûu ca 2 lỉûc ny dng âãø váûn chuøn cå quan âiãưu chènh
- Pháưn tỉí âo lỉåìng thỉåìng l cạc chi tiãút ân häưi (mng ân häưi, äúng búc
âäng, äúng ván säúng, táúm lỉåỵng kim, )
- Pháưn tỉí âënh trë thỉåì
ng lm dỉåïi dảng l xo hay âäúi tỉåüng
Xẹt mäüt säú dảng âiãøn hçnh:

2.1- Bäü âiãưu chènh ạp sút thỉûc hiãûn qui lût âiãưu chènh t lãû P

1- L xo
2- Mng ân häưi
Nhiãûm vủ ca bäü âiãưu chènh l giỉỵ
P
2
= const ; P = P
2
. f ; q = K .l
f - diãûn têch hiãûu dủng ca mng

K - hãû säú âàûc trỉng âäü cỉïng ca l xo
l - chiãưu di ca l xo

=> P
2
. f = K . l = K (l
o
- h )
l
o
- chiãưu di ban âáưu ca l xo
h - âäü måí ca van
=> P
2
=
f
hk
f
lK
o
.
.
−
(åí vë trê xạc láûp)
Váûy P
2
t lãû våïi âäü måí ca van h låïn
=> P
2
nh => Âáy l bäü âiãưu chènh cọ

qui lût P thäng säú hiãûu chènh K
P
âãø
thay âäøi K
P
=> thay âäøi âäü cỉïng ca l xo K







P2
P1
P
q
1
2
P2
D(h)
.