- •1 Цели и задачи систем автоматизации
- •2. Этапы развития автоматизации производства
- •4 Асутп
- •8 Понятие об измерении Классификация измерений
- •9 Методы измерений
- •15 Манометрические термометры
- •16 Биметаллические и дилатометрические термометры
- •17 Пирометры, тепловизоры.
- •18 Термоэлектрические термометры.
- •20 Термометры сопротивления.
- •21 Мосты, логометры.
- •22 Измерение расхода и количества вещества.
- •23 Расходомеры переменного перепада давления.
- •24 Расходомер динамического напора
- •25 Расходомеры постоянного перепада давления.
- •27 Расходомеры ультразвуковые.
- •28 Расходомеры кориолисовые.
- •29 Тахометрические и камерные счетчики.
- •32Деформационные манометры
- •35 Уровнемеры для сыпучих сред.
- •40 41 42Стабилизирующая, программная, следящая аср.
- •43 Переходные характеристики линейных элементов.
- •44 Передаточная функция
- •45Способы применения элементов аср.
- •46 47 48 Типовые звенья систем регулирования
- •49 Устойчивость систем управления
- •52 Автоматические регуляторы
- •54 Пропорциональный закон регулировки.
27 Расходомеры ультразвуковые.
Ультразвуковые многофункциональные расходомеры предназначены для измерения расхода жидкости и газа в напорных трубопроводах. Возможные объекты и области применения расходомеров:
- магистральные нефтепроводы;- магистральные газопроводы;
- газораспределительные станции; - нефтехимические предприятия; - предприятия химической промышленности;
- пищевая промышленность.
Принцип измерения
Расходомеры состоят из вычислителя расхода и накладных преобразователей ультразвукового сигнала (датчиков).Вычислитель расхода представляет данные измерений как в цифровой, так и в аналоговой форме и снабжен регистратором данных для хранения данных и программой введения параметров объекта измерений. Кроме этого, вычислитель расхода содержит набор данных по скорости звука различных жидкостях/газах в зависимости от физических параметров потока (температура, давление, плотность).
Преимущества ультразвуковых накладных расходомеров
Отсутствие контакта с измеряемым потоком жидкости, благодаря чему параметры расходомера не изменяются во времени из-за абразивных воздействий потока и его работа не вызывает потерь давления, т. е. по эксплуатационным затратам это самый экономичный расходомер.
При установке накладных ультразвуковых датчиков не появляется углублений в трубе, наличие которых при врезных датчиках служит местом сбора отложений, которые могут привести к блокировке ультразвукового луча.
28 Расходомеры кориолисовые.
Кориолисовыерасходомеры —приборы, использующиедляизмерениямассовогорасходажидкостей, газовэффект Кориолиса. Принцип действия основан на изменениях фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется среда. Сдвиг фаз пропорционален величине массового расхода. Поток с определенной массой, движущийся через входные ветви расходомерных трубок, создает кориолисову силу, которая сопротивляется вибрации расходомерных трубок. Наглядно это сопротивление чувствуется, когда гибкий шланг извивается под напором прокачиваемой через него воды.
Преимущества измерения кориолисовым расходомером:
высокая точность измерений параметров;
работают вне зависимости от направления потока;
не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера;
нет затрат на установку вычислителей расхода;
надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды (только если расходомер установлен на резиновые подставки-прокладки);
длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей;
нет необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании;
могут работать от разных источников питания с помощью самопереключающегося встроенного блока питания;
измеряют расход сред с высокой вязкостью;
разрешено использование в пищевой и фармацевтической промышленностях.
Среди недостатков–малыедиаметрытрубопроводов, зависимость показаний от отложений шлаков в трубопроводах.
29 Тахометрические и камерные счетчики.
Тахометрическими называются расходомеры, в которых скорость движения рабочего тела пропорциональна объемному расходу измеряемой среды. В большинстве случаев рабочее тело —преобразовательрасхода (крыльчатка, турбинка, шарикит.п.) —под воздействием потока вращается. В зависимости от устройства рабочего тела тахометрические расходомеры подразделяются на крыльчатые, турбинные, шариковые, камерные, кольцевые и др.
Тахометрические преобразователи расхода могут использоваться как в счетчиках количества, так и в расходомерах. В первом случае преобразователь расхода (например, турбинка) связан со счетным механизмом. Тахометрические расходомеры содержат электрические тахометрические преобразователи частоты вращения чувствительного элемента в электрический сигнал, измеряемый затем вторичным прибором. Тахометрические приборы измеряют объемные расходы. При необходимости измерения массовых расходов они должны снабжаться либо измерителями температуры и давления, либо плотномерами, вычислительными устройствами.
Тахометрические расходомеры применяются для измерения расхода различных жидкостей (реже газов), причем некоторые их разновидности могут использоваться на загрязненных жидкостях
Камерными называются тахометрические расходомеры и счетчики, имеющие один или несколько подвижных элементов, которые при движении отмеривают определенные объемы жидкости. Обычно эти подвижные элементы движутся непрерывно со скоростью, пропорциональной объемному расходу. Достоинствами их является высокая точность измерения, достаточно большой диапазон измерения и слабое влияние вязкости среды.
Один
из приборов камерного типа
—счетчикжидкостисовальнымишестернями.
Такойсчетчикпредназначендляизмеренияколичестважидкостейв
трубах диаметром до 100 мм. Такой счетчик
имеет основную погрешность ± 0,5 %. Схема
преобразователя с овальными шестернями
показана на рис. 4.
30 Контроль давления и разряжения.
Для того чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь разрушение оборудования котельной, а так же к травмам и гибели персонала существует автоматика безопасности. С помощью различных датчиков осуществляется контроль за давлением, воды и пара, за наличием факела на горелках, за температурой воды на выходе, за уровнем воды в паровом котле. При превышении опасных пределов, датчики передают сигнал на устройство оповещения, которое сигнализирует звуковой и световой сигнализацией с последующим отключением напряжения на электромагнитном клапане. Отключение напряжение на электромагнитном клапане ведет к закрытию клапана и прекращению подачи газа на горелки.
Работа автоматики безопасности осуществляется по схеме:
Первичный датчик - промежуточное реле времени - светозвуковая сигнализация - предохранительный запорный клапан.
Первичные датчики.
Ионизационный датчик - контролирует наличие пламени в горелке.ЭКМ - электроконтактный манометр - датчик давления пара на паровом котле.ЭКТ - электроконтактный термометр - датчик температуры воды. ДН - датчик напора - датчик давления (воздух, газ). ДНТ - датчик напора и тяги - датчик контролирующий давление воздуха и разряжение в топке.СПД - сигнализатор падения давления - датчик разряжения в топке.СПУ - сигнализатор предельных уровней - контролирует уровень воды в паровом котле.
В устройстве каждого датчика имеется электропроводящий контакт, который замыкает электрическую цепь и передает сигнал на управляющее реле.
Контроль осуществляется по параметрам:
Погасание факела на горелках.Повышение давления пара на паровом котле.Повышение температуры воды на выходе водогрейного котла.Повышение или понижение давления газа перед горелками.Понижение давления воздуха перед горелками.Понижение разряжения в топке.Повышение или понижение уровня воды в паровом котле сверх допустимого.Отключение всех циркуляционных насосов водогрейного котла.Отключение электроэнергии.
31 Жидкостные манометры.
Принцип действия жидкостных манометров основан на уравновешивании измеряемой величины высотой столба рабочей жидкости. В качестве рабочей жидкости, в зависимости от величины измеряемого избыточного давления или разряжения, а также от химических свойств измеряемого вещества, применяются: вода, спирт, ртуть, минеральные масла небольшой вязкости. Простота конструкции и надежность гидростатического метода, лежащего в основе работы этих приборов, а также достаточно высокая точность –причиныихширокогоприменения, какдлялабораторных, такидлятехническихизмеренийнебольшихизбыточныхдавлений, разрежений, разностидвух давлений, атмосферного давления. Образцовые жидкостные приборы служат для поверки некоторых типов манометров, вакуумметров, тягомеров, напоромеров, барометров, дифференциальных манометров.
Наиболее распространенным и самым простым по устройству является U-образный прибор (рис. 1). Он состоит из изогнутой в виде буквы U стеклянной трубки 4, примерно до половины заполненной рабочей жидкостью 3. С помощью скобок 1 трубка прикреплена к доске 2, между ветвями трубки размещена шкала 5.
