Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Изм.
Лист
№ документа
Подпись
Дата
Лист
3 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРИБОРОВ И АППАРАТУРЫ
3.1 Термопреобразователь сопротивления ТСМТ 101
По заданной температуре t = 112°C, а также с учетом работы прибора в комплекте со вторичным прибором логометром, который нам дан, выбираем первичный преобразователь ТСМТ 101(рисунок 2) для измерения температуры.
Принцип действия термометров сопротивления основан на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Металлы, как известно, увеличивают при нагреве свое сопротивление. Следовательно, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о температуре проводника.
Рисунок 2 – Термопреобразователь сопротивления типа ТСМТ 101.
Термометры сопротивления имеют специальную арматуру, которая состоит из электроизоляции, защитного чехла и головки для присоединения внешних проводов. Арматура изолирует чувствительный элемент термометра, обеспечивает необходимую прочность термометра и возможность закрепления его в месте установки. Для закрепления термометров в месте установки они имеют подвижны или неподвижный штуцер с резьбой [3].
Термопреобразователь сопротивления типа ТСМТ 101 предназначен для измерения температуры жидких и газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла. Основными критериями выбора термометра сопротивления типа ТСМТ 101 были невысокая температура измерения, а также дешевизна меди, из которой изготовлен чувствительный элемент. В таблице 3 приведены основные технические характеристики термометра сопротивления типа ТСМТ 101 [4].
Таблица 3 – Технические характеристики термопреобразователя сопротивления типа ТСМТ 101
|
Наименование |
Значение |
|
Диапазон рабочих температур |
от -50 до 180°С |
|
Время термической реакции |
20-30 с |
|
Диапазон условных давлений |
0 – 6.3 МПа |
|
Класс допуска |
В, С |
|
Материал защитного чехла |
С10 – сталь 12Х18Н10Т |
|
Диаметр рабочей части |
8; 10 мм |
3.2 Логометр Л-64
Магнитоэлектрический логометр является одним из вторичных промышленных приборов, работающих в комплекте с термометрами сопротивления.
Принцип действия прибора основан на измерении отношения сил токов, протекающих в двух параллельных электрических цепях, питаемых от постороннего источника постоянного тока, в каждую из которых включено по одной рамке.
Логометр имеет подвижную часть, состоящую из двух жестко скрепленных под небольшим углом рамок, поворачивающихся на опорах около вертикальной оси в неравномерном магнитном поле постоянного тока. Подвижная часть логометра не имеет пружинок для ее уравновешивания, которое достигается здесь посредством взаимодействия противоположно направленных вращающихся моментов рамок. Показания логометра практически не зависят от колебаний напряжения источника питания, что является достоинством прибора.
Рисунок 3 – Принципиальная схема логометра.
На рисунке 3 показана схема логометра с термометром сопротивления Rт источником питания Б. Между полюсными наконечниками постоянного магнита, имеющими овальную выточку, расположен стальной цилиндрический сердечник, образующий с ним и переменный по ширине воздушный зазор, постепенно уменьшающий магнитную индукцию от середины наконечников к их краям. В зазорах перемещаются одинаковые скрещенные под небольшим углом Rр1 и Rр2 из тонкого изолированного провода, жестко скрепленные между собой и с указательной стрелкой прибора.
Измерительная схема логометра состоит из параллельных цепей I и II, питаемых от источника тока Б. В цепь I включены рамка Rр1 , и резистор R, а в цепь II – рамка Rр2, термометр сопротивления Rт и соединительная линия Rл. Через рамки логометра Rр1 и Rр2, протекают токи I1 и I2, обратно пропорциональные сопротивлениям цепей I и II, образующие магнитные поля. Взаимодействие последних с полем основного магнита создает вращающие моменты М1 и M2, действующие на рамки в противоположных направлениях.
Рисунок 4 – Электрическая схема логометра Л-64
Логометр типа Л-64 с трехпроводным включением термометра сопротивления имеет электрическую схему, показанную на рисунке 4. Здесь логометр совмещен с неуравновешенным мостом для увеличения чувствительности, возможности осуществления температурной компенсации и легкости получения шкалы на заданный диапазон показаний путем подбора сопротивлений плеч моста. Постоянные резисторы R1 — R3 образуют три плеча моста, причем сопротивления резисторов R1 и R3 одинаковы. В четвертое плечо включены: постоянный резистор R4, термометр сопротивлении Rт и один соединительный провод с подгоночным резистором Rп2. Второй провод с подгоночным резистором Rп1 относится к плечу R2. Рамки Rр1 и Rр2 логометра подключены к диагонали моста ab. Во вторую диагональ подается постоянный ток напряжением 4В от источника сетевого питания ИП.
Мост находится в состоянии равновесия при сопротивлении термометра, соответствующем середине шкалы прибора. При отклонении измеряемой температуры от значения, отвечающей средней отметке шкалы, равновесие моста будет нарушаться. Повышение температуры, т.е. возрастание сопротивления термометра, приводит к уменьшению тока в рамке Rр2 и увеличению тока в рамке Rр1, а понижение температуры – к обратному изменению токов в рамках. Возникающая разность вращающихся рамок заставляет подвижную часть поворачиваться в ту или иную сторону до наступления нового равновесия, обусловленного выравниванием моментов из-за переменной ширины воздушного зазора.
Логометр выпускается для термометров сопротивления градуировочных характеристик гр. 21—23. Диапазоны показаний у него те же, что и у автоматических уравновешенных мостов. Шкала прибора профильная, длиной 130 мм [3].
3.3 Манометр типа МПЭ-МИ
По заданному давлению Р=6,5 МПа выбираем манометр для измерения давления с дистанционной передачей показаний типа МПЭ-МИ. Измерительные преобразователи с компенсацией магнитных потоков МПЭ-МИ предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных жидких или газообразных сред и преобразования его в унифицированный электрический токовый выходной сигнал. Прибор работает в диапазоне температуры от +15 до + 35 °С и относительной влажности до 95%. Дифманометры могут применяться в комплекте со вторичными приборами и другими устройствами автоматики и контроля в системах управления, работающими от стандартного входного сигнала 0-5 или 4-20 мА. Питание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Потребляемая мощность для приборов с выходным сигналом 0-5 мА не более 5 ВА, с выходным сигналом 4-20 мА не более 6 ВА.
Принцип действия прибора основан на преобразовании перемещения упругого чувствительного элемента под действием измеряемого давления в непрерывный электрический выходной сигнал и передается по проводам на вторичный прибор.
Рисунок 5 – Схема пружинного манометра типа МПЭ
Схема пружинного манометра с компенсацией магнитных потоков типа МПЭ-МИ представлена на рисунке 5. Свободный конец манометрической пружины (1) связан с постоянным магнитом (2), который перемешается между двумя магнитопроводами (3). Магнит расположен в сидящем на держателе магнитомодуляционном преобразователе. Рядом с последним на откидном кронштейне закреплено усилительное устройство. Прибор заключен в стальной корпус с защитным кожухом, приспособленный для утопленного монтажа. Сообщение манометра с измеряемым давлением производится при помощи штуцера держатели, а подключение соединительных проводов – посредством коробки зажимов. Манометр снабжен корректором нуля [3].
3.4 Вторичный прибор типа КСУ 3-1100
Манометры типов МПЭ могут применяться комплекте миллиамперметром типа КСУ. Миллиамперметр КСУ 3-1100 – автоматический, электронный, показывающий, самопищущий, одноточечный прибор с записью на дисковой диаграмме. Предназначен для измерения и записи унифицированных сигналов постоянного тока 0÷5 и 0÷20 мА. Основная погрешность показаний – ±0,5 % от диапазона измерений, время одного оборота диска – 24 часа, питание 220 В, частота тока – 50 Гц, масса – 17 кг, потребляемая мощность – 16 В·А, вероятность безотказной работы в течение 1000 часов – 0,9.
Так как выходной сигнал Сапфир-22 ДД составляет 0÷5, 0÷20 мА постоянного тока, а автоматический потенциометр типа КСУ 3-1100 предназначен для измерения и записи унифицированных сигналов постоянного тока 0÷5, 0÷20 мА, то выбираем автоматический миллиамперметр типа КСУ 3-1100 [3].
3.5 Расходомерная диафрагма типа ДКС 10-300
В качестве первичного преобразователя для измерения расхода была выбрана камерная диафрагма ДКС 10-300, устанавливаемая во фланцах трубопровода, на условное давление до 10 МПа с условным проходом от 300 мм. Диафрагму ДКС допускается изготавливать без патрубка. Выпускается в коррозионно-стойком исполнении из стали 12Х17.
Камерная диафрагма — расходомерная диафрагма с камерным отбором давления, имеющая кольцевые камеры, выполненные в обоймах или ободах диафрагмы с отбором перепада давления у плоскостей диска диафрагмы через несколько щелевых отверстий или сплошную кольцевую щель [5].
Кольцевая камера перед диском называется плюсовой, а за ним —минусовой. Наличие у диафрагмы кольцевых камер позволяет усреднить давление по окружности трубопровода, что обеспечивает более точное измерение перепада давления. Точность измерения расхода при помощи диафрагм зависит от степени остроты входной кромки отверстия, влияющей на значение коэффициента расхода α. Кромка не должна иметь скруглений, заусенцев и зазубрин [4].
3.6 Преобразователь разности давлений Сапфир-22-ДД-ВН модели 2420
Преобразователь Сапфир-22-ДД-ВН состоит из измерительного блока и электронного устройства. Измеряемый параметр подается в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке. Электронное устройство преобразователя преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал 0-5 и 4-20 мА.
Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаличесого сапфира с кремниевыми плёночными тензорезисторами, прочно соединённая с металлической мембраной тензопреобразователя [6].
3.7 Автоматический потенциометр КСД2-003-01
Автоматические показывающие регистрирующие одноканальные приборы КСД2 с дифиренциально-трансформаторной измерительной схемой предназначены для измерения, регистрации и регулирования (при наличии регулирующего устройства) давления, расхода, уровня жидкости и других величин, при измерении которых используются дифиренциально-трансформаторные индуктивные датчики, которые преобразовывают измеряемые неэлектрические величины в электрический параметр – комплексную взаимную индуктивность 0-10 мГн, 10-0-10 мГн.
Принцип работы прибора КСД2-003-01 основан на рассогласовании положения плунжеров датчика и самого прибора. Каждому положению сердечника дифтрансформатора первичного прибора соответствует определенное положение сердечника вторичного прибора и определенное положение указателя на шкале прибора [5].