Kapalinové hospodářství – ISES
22. December, 2010, Autor článku: Ovesný Jan, Elektrotechnika, Študentské práce
Ročník 3, číslo 12 
Pridať príspevok
V práci se budu zabývat seznámením posluchače s školským měřícím systém ISES, jeho moduly a následným využitím, při sestavení experimentu pro regulaci vodní hladiny ve vodním reaktoru.
1. Úvod k experimentu Kapalinového hospodářství
Díky dnešním moderním technologiím není problém si sám vytvořit vlastní experiment u sebe doma. Nejen že veškeré informace o dané problematice si můžeme bezplatně stáhnout z internetu, ale i pomůcky jsou lehce k dostání, ať už se jedná o voltmetry, ampérmetry, ohm-metry, relé, ventily nebo specifičtější pomůcky jako je titrační pumpa a sondy. Tyto veškeré moduly jsem u svého projektu využil díky měřící sadě ISES KIT. Jedná se o plně vybavenou měřící soupravu, která z vašeho běžného stolního PC udělá plně funkční školskou laboratoř.
2. Cíle
Mým cílem bylo sestavit experiment Kapalinové hospodářství , jehož funkcí je hlídat hladinu kapaliny mezi 2 sondami a to horní sondou – aby kapalina nepřetekla z nádoby a dolní sondou – aby nedošlo k úplnému vypuštění. Je také možnost předvést titraci druhé kapaliny do vodního reaktoru. Tato část je zde spíše jen pro názornost využití systému i pro chemické účely.
3. Použité metody – ISES
Nyní vám představím některé moduly (HW), které jsem využil při sestavování experimentu.
3.1 HW
Voltmetr – snad jedna z nejzákladnějších pomůcek při jakémkoliv měření, určující nám aktuální napětí na součástce.
Obr 1. Voltmetr
Relé – jedná se o jednoduchý stykač přepínající mezi dvěmi polohami.
Obr 2. Relé
Sondy – tato součástka se skládá se základny připojitelnou do desky ISESu a dvou sond, které reaguji na napětí mezi nimi.
Obr 3. Sondy
Micro pumpa – zařízení používané především v chemii pro titrovaní jednoho roztoku do druhého.
Obr 4. Micro pumpa
Ventil – uvnitř ventilu je jednoduchá cívka s jádrem, která po sepnuti svým jádrem zabrání úniku kapaliny.
Obr 5. Ventil
3.2 SW
Bez řádného softwaru (SW) by se samozřejmě žádný experiment nekonal a proto si jej nyní představíme.
ISES – jedná se o měřící software, navržený na Karlově universitě v Praze tak, aby s ním bylo možno plně využít veškeré moduly a zařízení, kterých je nyní okolo čtyřiceti. Jednou ze součástí ISESu je i samozřejmě velice jednoduchý, však účinný nástroj na vyhodnocování naměřených dat s jehož pomocí lze exportovat data do textového (.txt) souboru.
Obr 6. Ukázka ISESu
Vysvětlivky:
- žlutá – naměřený signál
- fialová – derivace signálu
- azurová – integrace signálu (plocha)
- červená – frekvence
- zelená – pozice bodů
4. Experiment – Kapalinové hospodářství
4.1 Schématické zapojení celého experimentu:
Obr 7. Schéma
Popis jednotlivých kanálů:
- Kanál A – připojení 2 sond hlídající úroveň hladiny
- Kanál B – voltmetr určující aktuální napuštění vodního reaktoru (VR)
- Kanál D – relé č.1 – napouštění VR.
- Kanál E – relé č.2 – titrace druhé kapaliny
- Kanál F – relé č.3 – vypouštění VR.
4.2 Reálné zapojení celého experimentu
Obr 8. Zapojení
5. Výsledky experimentu
Záznam měření při napouštění VR
Obr 9. Experiment
Šipka “A” nám ukazuje průběh napouštění VR a šipka “B” jak je VR napuštěn a hladina se relativně ustálila.
6. Literatura
Studentská tvůrčí a odborná činnost 2010, FAI UTB ve Zlíně
