Тема- Наладка засобів і систем виміру тиску

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 37.

Тема: Наладка засобів і систем виміру тиску.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

1. Передмонтажна перевірка датчиків, вторинних приладів і нормуючих перетворювачів.

1. Перевірка монтажу і каналів зв'язку.

1. Наладка і включення в роботу каналів зв'язку.

1. Наладка і включення в роботу систем виміру тиску.

1. Визначення поправок.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

Підготовчі роботи по наладці систем виміру тиску полягають у вивченні систем автоматизації, передбачених проектною документацією.

Особлива увага приділяється датчикам і приладам тиску, працюючим у вибухонебезпечних умовах і в агресивних середовищах.

При використанні в проекті автоматизації розділових посудин в системах виміру тиску необхідно спільно з технологами визначити вид розділової рідини, нейтральної по відношенню до вимірюваного середовища.

У процесі підготовки к передмонтажной перевірки засобів вимірювань та автоматизації (ЗВА) оборудуют робочі месця, обирають перевірочні пристосування та пистрої, збирають схемы перевірок.

В якості прикладу розглянемо особливості передмонтажної перевірки перетворювача тиску системи «Сапфир-22».

Перевірка перетворювачів тиску системи «Сапфир-22» робиться відповідно до «Методичних вказівок по перевірці МИЗЗЗ — 83».

При проведенні перевірки повинні дотримуватися наступні умови:

перетворювачі мають бути встановлені в робоче положення; температура довкілля має бути (23 ±2) °З, перетворювачі мають бути заздалегідь витримані при вказаній температурі довкілля не менше 3 ч; відносна вологість довкілля має бути від 30 до 80 %; атмосферний тиск має бути від 84 до 106,7 кПа (від 630 до 800 мм.  рт. ст.). напруга живлення має бути (36 ± 0,72) В постійного струму, пульсація напря-жения не повинна перевищувати ±0,5% значення напруги живлення; температура вимірюваного середовища в камерах перетворювачів не повинна відрізнятися від температури довкілля більш ніж на ±2°З; вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу преобразователя, должны отсутствовать; витримка перетворювача перед початком випробування після включення живлення має бути не менше 30 мін; опори навантажень мають бути: (50 ± 50) Ом — при перевірці перетворювачів з граничними значеннями вихідного сигналу 0 —  20 або 4 -20 мА, (1200 ± 50) Ом — при перевірці перетворювачів з граничними значеннями вихідного сигналу 0 — 5 мА; вимірюване середовище має бути: для перетворювачів з верхніми межами до 2,5 МПа включно — повітря або нейтральний газ, для перетворювачів з межею більше 2,5 МПа — рідина.

При проведенні перевірки необхідно виконати наступні операції: зовнішній огляд, випробування, визначення герметичності, визначення основної погрішності і варіації вихідного сигналу.

Перед зборкою перевірочної схеми необхідно вибрати зразкові засоби, кото-рые підключаються для контролю вхідного і вихідного сигналів.

При способі перевірки, коли по зразковому приладу на вході перетворювача тиску встановлюють задане значення тиску, а по іншому зразковому приладу вимірюють і порівнюють з розрахунковим значенням вихідний струмовий сигнал, повинна дотримуватися наступна умова:

[∆зр1/Рмакс + ∆зр2/(Iмакс - Iо)] ∙ 100 ≤ Зγпов   (1)

де ∆зр1 — межа абсолютної похибки зразкового приладу, що припускається, на вході в перетворювач при тиску (чи вакуумі), рівному верхній межі вимірів повіряє-мого перетворювача;

∆ зр2 — межа абсолютної похибки зразкового приладу, що припускається, на виході перетворювача при максимальному значенні вихідного сигналу;

Рмакс — верхня межа вимірів (чи діапазон вимірів для перетворювачів «Сапфир-22ДИВ») перетворювача, що повіряється;

Iмакс, I0 — відповідно верхнє і нижнє граничні значення вихідного сигналу, мА;

γпов — межа основної похибки перетворювача, що повіряється, що припускається, у відсотках нормуючого значення;

З — коефіцієнт  запасу точності, рівний 1/4.

Значення ∆обр1 і Рмакс мають бути виражені в одних і тих же одиницях тиску.

Приклад 1. Вимагається перевірити дотримання умови перевірки перетворювача тиску типу «Сапфир-22ДИ» класу точності 0,25 з верхньою межею виміру 1 МПа і вихідним сигналом 4 — 20 мА, якщо на вході застосовується  грузопоршневой манометр типу МП-60 класу точності 0,05, а на виході — прилад цифровий типу Щ68014 класу точності 0,02/0,01 на піддіапазоні 100 мА.

Межа основної похибки грузопоршневого манометра, що припускається, складає

∆ зр1 = 0,0005 - 1000 = ± 0,5 кПа.

Межа основної похибки приладу Щ68014, що припускається, при верхньому граничному значенні вихідного сигналу складає

∆ зр2  =  0,02 + 0,01 (Iк /Ix — 1) = 0,02  + 0,01 (100/20 — 1) = 0,06,

чи в одиницях струму

∆ зр2 = 0,0006 - 20 = ± 0,012 мА.

Тоді умовою перевірки (1) буде

(0,5/1000 + 0,012/16) • 100 ≤  (1/4) • 0,25, т. е.

0,12 ≤ 0,06.

Умова перевірки не виконується, і, отже, необхідно застосувати зразкові прилади вищого класу точності, наприклад грузопоршневой манометр класу точності 0,02 на вході і цифровий вольтметр типу Щ1516 класу точності 0,01 з зразковою котушкою типу Р321 класу точності 0,01 на виході.

Приклад 2.  Вимагається перевірити дотримання умови перевірки перетворювача тиску типу «Сапфир-22ДИ» класу точності 0,5 з верхньою межею виміру 2 кПа і вихідним сигналом 4 — 20 мА, якщо на вході підключається мікроманометр типу МКВ-250 класу точності 0,02, а на виході — цифровий прилад типу Щ68014 класу точності 0,02/0,01 на піддіапазоні виміру 100 мА.

Межа основної похибки приладу МКВ, що припускається-250 складає

∆ зр1 =  0,0002 ∙2= ±0,0004 кПа.

Межа основної похибки приладу Щ68014, що припускається, на верхньому передільному значенні вихідного сигналу складає (див. приклад 1)

∆ зр2 = ± 0,012 мА.

Тоді умовою перевірки (1) буде

(0,0004/2 + 0,012/16) ∙ 100 ∙ ≤ (1/4) ∙ 0,5, т. е.

0,095 < 0,125

Умова перевірки виконується і вибрані зразкові засоби придатні для перевірки.

Після зборки перевірочної схеми перевіряють герметичність системи, що складається із сполучних ліній і зразкових приладів, під тиском, рівним верхній межі вимірів тиску. Для визначення герметичності систему після набору необхідного тиску відключають від пристрою, що створює тиск (вакуум).

При випробуванні перевіряють працездатність перетворювачів і функціонування коректора нуля.

Працездатність перетворювачів перевіряють, плавно змінюючи вимірюваний тиск від нижнього граничного значення до верхнього. При цьому вихідний сигнал повинен плавно змінюватися в діапазоні зміни вихідного сигналу.

Функціонування коректора нуля перевіряють, задавши будь-яке значення вимірюваного тиску. При обертанні коректора спочатку за годинниковою стрілкою, а потім проти вартовий стрілки повинна спостерігатися відповідна зміна вихідного сигналу у бік зменшення і збільшення.

Визначення герметичності перетворювачів типу «Сапфир-22ДВ» з верхніми межами виміру менше 0,1 МПа і «Сапфир-22ДИ» роблять при подачі у вимірювальну камеру вакууму або надмірного тиску, відповідно рівних верхній межі вимірів. Визначення герметичності перетворювачів типу «Сап-фир-22ДИВ» з верхніми межами вимірів вакууму менше 0,1 МПа і надмірного тиску від 0,3 до 2,4 МПа роблять при подачі у вимірювальну камеру надмірного тиску, рівного верхній межі вимірів.

Перетворювач вважають герметичним, якщо 3 мін витримки під тиском, вказаним вище, впродовж подальших 2 мін не спостерігається зміна вихідного сигналу.

При визначенні герметичності перетворювачів типів «Сапфир-22ДВ» з верхньою межею вимірів вакууму 0,1 МПа, «Сапфир-22ДИВ» з верхньою межею вимірів вакууму 0,1 МПа і верхньою межею виміру надмірного тиску до 0,25 МПа включно, а також «Сапфир-22ДА» з верхньою межею виміру до 0,25 МПа у вимірювальній камері створюють абсолютний тиск не більше 0,07 кПа (0,53 мм рт. ст.).

Після відключення перетворювача від пристрою, що створює абсолютний тиск, і витримки впродовж 5 мін зміна вихідного сигналу в подальші 3 мін не повинно перевищувати 0,5% його діапазону.

Визначення герметичності перетворювачів «Сапфир-22ДА» з верхньою межею виміру більше 0,25 МПа роблять при створенні абсолютного, рівного верхній межі вимірів, або надмірного тиску, рівного значенню Рмакс = 1 кгс/см2.

Оцінка герметичності перетворювача аналогічна оцінці герметичності перетворювачів типу «Сапфир-22ДИ».

Допускається перевірку герметичності перетворювачів поєднувати з перевіркою герметичності системи, яка робиться після зборки перевірочної схеми.

Основну погрішність перетворювачів тиску визначають не менше чим на п'яти значеннях вимірюваної величини, досить рівномірно розподілених в діапазоні виміру, у тому числі при значеннях вимірюваної величини, що відповідають нижньому і верхньому граничним значенням вихідного сигналу.

Основну погрішність визначають при значенні вимірюваної величини, отриманому при наближенні до нього як від менших значень до великих, так і від великих до менших (т. е. при прямому і зворотному ходах).

Перед перевіркою при зворотному ході перетворювач витримують впродовж 5

мін під впливом верхнього граничного значення вимірюваного параметра, що відповідає граничному значенню вихідного сигналу.

Допускається витримку перетворювачів «Сапфир-22ДИВ» робити тільки на верхній межі вимірів надмірного тиску.

Варіація вихідного сигналу визначається при шкірному значенні вимірюваного параметра, що повіряється, окрім значень, що відповідають нижньому і верхньому межам вимірів, як різницю погрішностей при збільшенні і зменшенні вимірюваного тиску.

На практиці зручніше замість визначення дійсних значень основної погрішності і варіації встановлювати відповідність розрахункових значень вхідних (вихідних) параметрів їх допустимим відхиленням.

Основна погрішність виражається межею основної похибки, що припускається.

Варіація виражається межею значення варіації, що допускається.

Межа значення варіації вихідного сигналу перетворювача тиску, що допускається, не повинна перевищувати межі основної похибки, що припускається.

Межу основної похибки (допуск), що припускається, розраховують виходячи з класу точності і нормуючого значення, прийнятого для перетворювачів тиску.

При визначенні основної погрішності різниця між дійсним і розрахунковим значеннями вихідного сигналу на точці, що повіряється, порівнюють з допуском. Ця різниця не повинна перевищувати значення допуску.

Перед визначенням основної погрішності будь-якого перетворювача тиску повинно бути перевірено і у разі потреби відкориговано значення вихідного сигналу, що відповідає нульовому значенню вимірюваного тиску.

Якщо в процесі перевірки виявлено, що вихідні сигнали перетворювача не відповідають розрахунковим значенням в точках, що повіряються, то роблять юстирування перетворювача, коригуючи діапазон виміру в потрібну сторону, при цьому всякий раз встановлюють нульове (нижнє) значення вихідного сигналу і повіряють знову по точках перетворювач.

Юстирування робиться до тих пір, поки вихідний сигнал перетворювача тиску не відповідатиме значенням, що допускаються, в точках, що повіряються.

При перевірці правильності монтажу засобів вимірів, що входять в кожну систему виміру тиску, передусім звертають увагу на монтаж імпульсних

трубних проводок, виконаних від місць відбору тисків до датчиків (перетворювачам) і приладів.

Необхідно проконтролювати, щоб усі датчики тиску були встановлені в робочому положенні, передбаченому технічними описами і інструкціями трубних проводок, виконаних від місць відбору тисків до датчиків (перетворювачам) і приладів.

Замочні вентилі, встановлені в місцях відбору тисків і безпосередньо у датчиків, мають бути закриті.

Схема трубної проводки в режимі, що встановився, повинна забезпечувати рівність тисків в місці відбору і в чутливому елементі датчика (приладу). Якщо ця вимога нездійсненно, то схема повинна забезпечувати постійність різниці тисків у вказаних місцях.

Довжина трубної проводки має бути такою, щоб температура речовини, що поступає в датчик, не відрізнялася від температури довкілля і не повинна перевищувати найбільшої допустимої довжини, вказаної в інструкціях по монтажу і експлуатації приладів.

Схема трубного обв'язування повинна позволять робити оцінку функціонування датчика (приладу); наприклад можна установить вентиль для перевірки показників датчиків (приладів) при нульовому тиску або замочні вентилі безпосередньо перед датчиком, що особливо важливо, коли небажане спорожнення трубної проводки після відключення її від датчика.

Однією з основних вимог, що пред'являються до трубної проводки, заповненої рідиною, є забезпечення можливості видалення бульбашок повітря (газу). При неправильному прокладенні труб ці гази утворюватимуть у верхніх точках ліній так звані «повітряні мішки».

Тому імпульсні трубні проводки, заповнені рідиною, слід прокладати з ухилом близько 2%, що забезпечує вихід газів, що виділяються, через місце відбору тиску.

Трубна проводка, заповнена газом, має бути прокладена так, щоб конденсат, що утворюється, не створював «водяних пробок», які спотворюють свідчення при-бора.

Для виключення цього явища імпульсні трубні проводки, заповнені газом, мають бути прокладені з ухилом, що забезпечує стік конденсату через місце відбору тиску.

При вимірі тиску рідин, що мають температуру вищу, ніж температура довкілля, як правило, датчики тиску (прилади) встановлюють нижче місця відбору тиску. При цьому відбори тиску повинні розміщуватися збоку технологічного трубопроводу (устаткування). Тоді бульбашки повітря, що проходять в технологічному трубопроводі у верхній частині, не загазовують трубну проводку.

При установці датчика тиску (прилад) нижче відбору тиску він показує тиск не в місці відбору, а дещо більше за рахунок гідростатичного стовпа рідини :

  Ризм = Рд + Нρ g      (2)

де Ризм — тиск, вимірюваний датчиком;

Рд — тиск дійсний в місці відбору;

Н — висота стовпа рідини між відбором тиску і датчиком;

ρ — щільність рідини в трубній проводці при температурі довкілля;

 g — прискорення вільного падіння.

Приклад 3. Визначити дійсний тиск, якщо свідчення датчика тиску, включеного нижче відбору тиску, складає 0,8 МПа; H = 10 м.

Щільність конденсату при tокр  = 20°Із складає  ρ = 998 кг/м3 ≈ 1000 кг/м3.

Тиск, що створюється стовпом конденсату,   Нρ g = 10 - 1000 - 9,8 ≈ 100 000 Па = = 0,1 МПа:

Рд =  Ризм  -  Нρ g = 0,8 - 0,1 = 0,7 МПа.

При вимірі тиску газу датчик тиску (прилад), як правило, встановлюють вище за місце відбору тиску.

При цьому відбори тиску повинні розміщуватися згори або збоку технологічного трубопроводу. В цьому випадку конденсат протікає в трубопроводі нижче місця відбору тиску.

Тиском стовпа газу в трубній проводці нехтують, оскільки ця величина в порівнянні з вимірюваним тиском дуже мала.

При вимірі тиску вологого газу, коли датчик тиску розташований нижче відбору тиску, у разі попадання рідини у вертикальну ділянку трубної проводки виникає погрішність виміру із-за гідростатичного тиску стовпа рідини тим більша, чим більше висота цього стовпа.

Для виміру тиску агресивних рідин або газів застосовують схеми з використанням розділових посудин або мембранних роздільників.

При наладці систем виміру тиску, що забезпечують індивідуальні випробування технологічного устаткування, слід в першу чергу з необхідною обережністю продути відбори рідини або газу тиском, наявним в трубопроводі або апараті; потім, від'єднавши заздалегідь імпульсну трубку від датчика (приладу), продути імпульсну трубку.

Після під'єднування імпульсної трубки до датчика відкривають замочні вентилі і включають датчик. У разі, коли рідина або пара має високу температуру, слід почекати деякий час, необхідне для охолодження рідини (конденсації пари) в трубці, і тільки потім включити прилад.

Контрольні питання

1. У чому полягають підготовчі роботи по наладці систем виміру тиску?
2. При проведенні перевірки повинні дотримуватися наступні умови:
3. Перетворювач вважають герметичним, якщо…
4. Що не повинна перевищувати при визначенні основної погрішності різниця між дійсним і розрахунковим значеннями?

Самостійна робота: Визначення поправок.

Література:Л. 4. с.201-205. Л. 11.с. 115-131. Л. 13.с.112-120; 131-144; 149-152. Л. 14с. 139-151. Л. 15.с. 53-66; 89-96. Л. 16.с. 99-124. Л. 17.с.220-222.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 38.

Тема: Наладка засобів і систем виміру витрати речовини.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

1. Передмонтажна перевірка дифманометров і вторинних приладів дифференциально-трансформаторной системи.

1. Передмонтажна перевірка дифманометров і вторинних приладів струмової системи.

1. Перевірка монтажу звужуючих пристроїв і дифманометров і наладка каналів зв'язку.

1. Наладка і включення в роботу систем виміру витрати речовини.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

До якості наладки систем контролю витрат предявляються жорсткі вимоги, оскільки за свідченнями витратомірів учиты-вают початкові продукти і отриману продукцію. Витратоміри - дифманометри найчастіше працюють в комплекті з діафрагмами, перепаду лещата на яких однозначно пов'язаний з витратою вимірюваних рідин і газів. Математично перепад тиску пропорційний квадрату витрати вимірюваних рідин і газів

h = кQ2     (1)

де h —  перепад тиску на діафрагмі, кгс/см2;

до —  коефіцієнт, залежний від параметрів середовища і розмірів діафрагми;

Q —  витрата, м3 / ч.

Для перевірки дифманометрів з унифікованими вихідними параметрами взаємної індуктивності застосовуються магазини комплексної взаємної індуктивності типу Р5017 (для діапазону 0 — 10 мГн) і типу Р5017/1 (для діапазону 10 — 0 — 10 мГн).

При виборі зразкового приладу для завданния номінального перепаду тисків при визначенні погрішності дифманометра, що повіряється, мають бути дотримані слідуючі умови:

∆ зр1∙100/hмакс + δзр2 ≤ Зγпов   (2)

де γпов — межа основної похибки дифманометра, що повіряється, що припускається, виражена у відсотках нормуючого значення;

δoбр2  — межа основної похибки магазину комплексної взаємної індуктивності, що припускається, виражена у відсотках діапазону вихідного параметра М;

∆ oбр1 — межа абсолютної похибки зразкового приладу, що припускається, при тиску, рівному граничному номінальному перепаду давле-ний дифманометра, що повіряється;

З — коэф-фициент запасу точності :

С = 1/3 — для дифманометров класса точности 1, С = 1/4 — для дифманометров класса точности 1,5 и хуже;

hмакс — граничний номінальний пере-пад тиски дифманометра, що повіряється.

Величини hмакс ∆обр1 мають бути виражені в одних і тих же одиницях тиску.

Після вибирання зразкового засобу для контролю перепаду тисків, що задається, збирають перевірочну схему. Дифманометр має бути встановлений в робоче положе-ние. Подають електричне живлення на из-мерительные пристрої.

Струм живлення при перевірці має бути рівний (0,125 ± 0,025) А для дифманометров з діапазонами вихідного параметра 0-10 мГн, частота струму живлення (50 ± 0,5) Гц.

Середовище, передавальне вимірюване давле-ние, — повітря або газ. При використанні грузопоршневого манометра типу МП-6 або МП-60 між ним і дифманометром, що повіряється, має бути встановлена раздели-тельный посудина, що оберігає дифманометр, що повіряється, від попадання в нього олії. Рівень рідини в розділовій посудині повинен знаходитися в площині торця порш-ня.

Перевіряють герметичність системи, що со-стоящей із сполучних ліній і об-разцового приладу, тиском, рівним пре-дельному номінальному перепаду тисків дифманометра, що повіряється.

При визначенні герметичності систему відключають від пристрою, створюючого дав-ление. Систему вважають герметичною, якщо після витримки впродовж 3 мін під тиском, рівним граничному номи-нальному перепаду тисків, впродовж подальших   2   мін   в   ній   не   спостерігається падіння тиску.

При проведенні перевірки повинні вы-полняться наступні операції:

установка початкового значення выход-ного параметра дифманометра;

перевірка герметичності між «плюсо-вой» і «мінусовою» камерами измеритель-ного блоку (при випуску з виробництва її не проводять;

визначення основної погрішності і вариації вихідного параметра.

Початкове значення вихідного парамет-ра М (взаємна індуктивність при отсут-ствии перепаду тисків) встановлюють рівним:

0 (для дифманометров з діапазоном вихідного параметра 0 — 10 мГн) — по магазину типу Р5017;

— 10 мГн (для дифманометров з діапазоном вихідного параметра — 10 — 0 — + 10 мГн) — по магазину типу Р5017/1.

Погрішність установки початкового зна-чения вихідного параметра по магазину комплексної взаємної індуктивності не повинна перевищувати 0,25 абсолютної зна-чения межі що допускається основний погреш-ности дифманометра, що повіряється.

При перевірці герметичності в «плюсову» камеру вимірювального блоку дифманометра подають тиск, рівний граничному номінальному перепаду дав-лений впродовж 5 хв.

При цьому дифманометр має бути відключений від пристрою, створюючого давле-ние. Дифманометр вважають герметичним, ес-ли після витримки впродовж 3 мін під тиском, рівним граничному номинально-му перепаду тисків, впродовж тих, що потім-дмуть 2 мін не спостерігається зміна вихідного параметра М.

Основную погрешность дифманометра определяют не менее чем при пяти значениях перепада давлений, в том числе при предельном номинальном перепаде. Поверку дифманометра при этих значениях перепада давлений проводят вначале при плавно возрастающем перепаде, а затем после выдержки под предельным номинальным перепадом давлений в течение не менее 5 мин — при плавно убывающем перепаде давлений.

Межа основною, що допускається, погреш-ности (допуск) дифманометра у відсотках діапазону зміни вихідного параметра М чисельно дорівнює класу точності дифмано-метра.

Перевірка основної погрішності дифмано-метра полягає в установці перепаду тиску і порівнянні вихідного параметра, що відповідає заданому перепаду дав-ления, з розрахунковим значенням вихідного параметра.

Різниця між дійсним і рас-четным значеннями вихідного параметра не повинна перевищувати межі ос-новной похибки дифмано-метра, що повіряється, що припускається.

Розрахункові значення вихідного пари-метра Мрасч, мГн, для номінальних значень перепаду тисків визначаються по формулі

   Мрасч =  Мд h/hмакс    (3)

де Мд — коефіцієнт, рівний 10 мГн;

h — заданий номінальний перепад тисків.

Варіація вихідного параметра дифмано-метра визначається при кожному значенні перепаду тисків, окрім нульового і пре-дельного номінального.

Межа значення варіації дифманометра, що допускається, не повинна перевищувати абсо-лютного значення межі ос-новной похибки, що припускається.

Передмонтажна перевірка дифманометрів зазвичай пов'язана з юстируванням нульового значення вихідного параметра і діапазону виміру.

Вторинний прилад диференційно-трансформаторної системи (наприклад, прилад КСД3) перед повіркою повинен бути включений для прогріву не менше 2-х годин і навантажений на магазин взаємної індуктивності (значення навантаження має дорівнювати 2/3 діапазону вимірювання). Повірка проводиться за допомогою контрольного магазину комплексних взаімоіндуктівностей типу Р5017 класу точності 1 або 2. На магазині встановлюється нульове значення взаємної індуктивності. У приладі КСДЗ натискають кнопку SB («Контроль»), при цьому перо приладу і покажчик не повинні зміщуватися. Якщо відбувається зсув, то необхідно рухливий контакт потенціометра R1 встановити в таке положення, при якому зсув відсутній. Після зазначених операцій покажчик приладу повинен встановитися на початкову числову позначку шкали у приладів з межею вимірювання 0 - 10 мГн і на відмітку, що відповідає 50% довжини шкали для приладів з межею 10 - 0 - 10 мГн. Якщо вказівник не встановлюється на зазначені позначки, то необхідно перевірити правильність механської установки покажчика та лекала. Для цього при вимкненому приладі рухливу систему необхідно поставити на крайній лівий упор (з боку початковій позначки шкали), виставити і закріпити покажчик приладу точно на відмітку механічного нуля (кольоровий індекс). При включеному при-бору поворотом нежорстко закріпленого лекалу на втулці в одну й іншу сторону встановити вказівник приладу на початкову числову позначку шкали для приладів з межею вимірювання 0-10 мГн і відмітку, що відповідає 50% довжини шкали, для приладів з межею вимірювання 10 - 0 - 10 мГн.

Потім визначається основна похибка показань при комбінаціях параметрів магазину, зазначених нижче.

Параметри магазину Р5017 при перевірці приладів типу КСДЗ:

Кут втрат φε Встановлюване значення

                     аргументу комплексного

                     опору первинної

                      ланцюга φ

5°30'....................... φ'1

5°30'...................... φ'' 1

8°30'..................... φ'1

8°30'...................... φ'' 1

Основна похибка приладу з линйним лекалом визначається за формулами:

   з межею 0-10 мГн

γ = 10 (Мр - М);                                          (4)

  з межею 10 - 0-10 мГн

γ = 5 (Мр - М).                                             (5)

Основна похибка приладу з квадратичних лекалом визначається за формулою

γ = 5 (Мр - М) / у,                                        (6)

де М - відлік по магазину, відповідаючий повіряемої позначці шкали, мГн;

Мр - розрахункове значення еквівалентної взаємної індуктивності для тієї ж позначки;

у = (х - ХН) / (хк - ХН) - відносне значення відліку по шкалі, де х, ХН, хк – відповідного вивіреному, початкова та кінцева позначки шкали.

За початкову позначку шкали приймається числова відмітка, відповідна початковому значенню шкали.

Зв'язок між еквівалентної взаємної індуктивністю і відліком по шкалі вторинного приладу, що вимірює витрата, визначається за формулою:

Мр = 10 у2;                                                       (7)

для приладів з межею вимірювання 10 - 0 - 10 мГн

Мр = 10 (2у - 1).                                               (8)

При будь-яких комбінаціях параметрів магазину, наведених вище, і зна-чении взаімоіндуктівності 10 мГн для приладів з межею 0 - 10 мГн покажчик приладу повинен встановлюватися на кінцеву відмітку шкали з відхиленням, не перевищуючим основну допустиму похибку; при значенні взаімоін-дуктівності 10 мГн для приладів з межею 10 - 0 - 10 мГн - на початкову от-мітку шкали з відхиленням, що не перевищує половини основної допускаємої похибки.

Основна похибка показань приладів типу КСДЗ на всіх відмітках шкали при температурі навколишнього повітря (20 + 2) ° С не повинна перевищувати ± 1% різниці меж вимірювання.

Основна похибка запису на всіх відмітки діаграми при температурі навколишнього повітря (20 + 2) ° С і щодо відносної вологості від 30 до 80% не повинна перевищувати + 1,6% різниці меж вимірювання.

Варіація показань приладу не повинна перевищувати абсолютного значення основної похибки.

Основна похибка і варіація расходоміру в діапазоні від 0 до 30% не нормуються і не повіряються. Поріг чувствітельності приладу не повинен перевищувати 1/4 абсолютного значення основної похибки.

Якщо відхилення перевищує основну допустиму похибку, проводиться корригування діапазону вимірювання шляхом переміщення рухомого контакту потенціометра R3 в потрібну сторону. Потім проводиться перевірка основної похибки на всіх числових відмітках шкали.

При виборі зразкових засобів повірки дифманометрів з струмовими ви-Ходна сигналами для визначення похибки вихідного сигналу дифманометра має бути дотримано по ГОСТ 8.240 - 77 слідуюча умова

[∆обр1 /h макс + ∆обр2/(Iмакс –I0)]∙100 ±  Сγпов,          (9)

де I макс — верхнє граничне значення вихідного сигналу;

Iо - нижнє граничне значення вихідного сигналу;

γ пов — межа допустимої основної похибки повіряємого дифманометра, виражений у відсотках нормуючим значення;

∆обр1 — межа допустимої абсолютної похибки зразкового приладу на вході дифманометра при тиску, рівному межевому номінальному перепаду тисків вивіреного дифманометра;

∆обр2 — межа допустимої абсолютної похибки образцового приладу на виході дифманометра при вихідному сигналі, рівному Iмакс;

hмакс — граничний номінальний перепад тиску повіряємого дифманометра;

С - коефіцієнт запасу точності, рівний 1/4.

Допускається з дозволу Держстандарту СРСР приймати С рівним 1/3.

Температура вимірюваного середовища біля входу в дифманометр не повинна відрізнятися від температури навколишнього повітря більш ніж на ± 5 ° С.

Перед проведенням перевірки необхідно виконати підготовчі роботи:

дифманометр встановити в робоче положення;

перевірити герметичність системи (складається із з'єднувальних ліній і образцового приладу) тиском, рівним предельному номінальному перепаду тиску повіряємого дифманометра. При визначенні герметичності систему відключають від пристрою, що створює тиск. Систему вважають герметичною, якщо після витримки протягом 3 хв під тиском, дорівнюючим номінальному перепаду тисків, протягом наступних 2 хв у ній не можемо бачити падіння тиску.

При проведенні перевірки мають виконуватися такі операції:

установка початкового значення вихідного сигналу дифманометра;

перевірка герметичності між «плюсвої» і «мінусової» камерами вимірюваного блоку (заводи-виробники таку перевірку не виробляють);

визначення основної похибки і варіації вихідного сигналу.

Межа основної похибки дифманометра, виражений у відсотках нормуючим значення або діапазону зміни вихідного сигналу, чисельно дорівнює класу точності повіряємого дифманометра.

Нормуюче значення дорівнює предельному номінальному перепаду тиску (для дифманометрів з лінійною залежністю вихідного сигналу від вимірюваного перепаду тисків) або верхньої межі вимірювання витрати (для дифманометрів з квадратичною залежністю вихідного сигналу від изме-ряемая перепаду тисків).

Розрахункові значення вихідних сигналів Iрасч, м А, при заданому номінальному перепаді тиску h для перетворювачів з лінійною залежністю між вихідним сигналом і вимірюваним перепадом тисків визначають за формулою

Iрасч = (Iмакс –I0) h /hмакс + I0.    (10)

де I0 - початкове значення вихідного сигналу, мА;

Iмакс - верхнє граничне номінальне значення вихідного сигналу, мА;

 hмакс - граничний номінальний перепад тисків.

Для перетворювачів з квадратичною залежністю вихідного сигналу від вимірюваного перепаду тисків розрахункові значення вихідних сигналів визначають за формулою

Iрасч = (Iмакс –I0) + I0.     (6)

Перевірка герметичності виконується також як і у дифманометрів з уніфікованими вихідними параметрами взаємної індуктивності.

Установка початкового значення вихідного сигналу проводиться таким чином.

При відсутності перепаду тисків коректорів нуля дифманометра по міліамперметр постійного струму встановлюють значення вихідного сигналу I0, прийняте за початкову для даного типу перетворювача. Це значення має дорівнювати 0 або 4 мА (в залежності від діапазону зміни вихідного сигналу) для дифманометрів з лінійною залежністю вихідного сигналу від вимірюваного перепаду тисків або не повинно перевищувати 15% діапазону зміни вихідного сигналу для дифманометра з квадратичною залежністю вихідного сигналу від вимірюваного перепаду тисків .

При проведенні повірки вторинних приладів, що працюють з дифманометрами струмового системи (наприклад, з приладами ДИСК-250), повинні виконуватися такі операції:

зовнішній огляд;

випробування ізоляції на електричну міцність;

вимірювання електричного опору ізоляції;

перевірка індикації про включення приладу в мережу;

перевірка заходів покажчика;

визначення швидкодії;

перевірка якості реєстрації;

перевірка допустимого числа напівколивань;

визначення основної похибки;

визначення варіації;

перевірка індикації про вихід параметра за межі установок регулюючого і сигнальних пристроїв;

перевірка індикації обриву датчика;

перевірка відхилень швидкості обертання діаграмного диска від номінальної.

Основну похибку визначають:

за показаннями - не менше ніж на п'яти відмітках шкали, інтервал між якими не повинен перевищувати 30% діапазону вимірювання, включаючи початкову та кінцеву позначки;

з реєстрації - не менш ніж на трьох лініях відліку діаграмного диска, включаючи початкову та кінцеву лінії;

по перетворенню - не менш ніж при п'яти значеннях вихідного сигналу, інтервал між якими не повинен перевищувати 30% від діапазону зміни вихідного сигналу, включаючи нижнє і верхнє граничні значення;

з регулювання та сигналізації - не менше ніж на трьох відмітках шкали - приблизно 20, 50 і 80% від діапазону вимірювання.

Перевірка виконаного монтажу систем вимірювання витрати повинна бути проведена у відповідності з Правилами РД 50 - 213 - 80 вимірювання витрати рідин і газів стандартними діафрагмами і соплами з особливою ретельністю, так як відхилення від встановлених правил є причинами значних похибок вимірювань.

Якщо через місцевих умов (наприклад, скрутність приміщень, відсутність прямих ділянок необхідної довжини) монтаж виконаний з відхиленнями від правил, наладчик, перш ніж зробити пропозиції по його переробці, повинен провести розрахунок впливу відхилень від правил на точність роботи системи та обгрунтувати необхідність переробки . При перевірці монтажу необхідно переконатися в тому, що номер діафрагми відповідає номеру дифманометра і вона встановлена ​​гострою кромкою назустріч потоку рідини.

Діафрагму встановлюють на прямій ділянці, довжину якого вимірюють числом діаметрів трубопроводу D (наприклад, 10 D). Ця довжина залежить від модуля діафрагми т і виду опорів, встановлених на трубопроводі (вигинів, клапанів, фланців). Знаючи модуль діафрагми (m = d2/D2, де D - діаметр отвору діафрагми) і перелік опорів, встановлених на трубопроводі, наладчик за таблицями і графіками до Правил РД 50 - 213 - 80 визначає точну довжину прямої ділянки до діафрагми. Величина прямої ділянки за діафрагмою повинна бути у всіх випадках не менше 5 D. Зменшення довжин прямих ділянок призводить до появи додаткових похибок

Відбори для вимірювання витрати газів і парів монтують у верхній частині трубопроводу, щоб наявний в потоках газів і парів конденсат не потрапляв в імпульсні лінії. Відбори для вимірювання витрат рідин монтують збоку трубопроводу, так як у верхній частині можуть утворитися повітряні подушки або буде неповністю заповнений перетин трубопроводу рідиною.

Відбори для вимірювання витрати газів і парів монтують у верхній частині трубопроводу, щоб наявний в потоках газів і парів конденсат не потрапляв в імпульсні лінії. Відбори для вимірювання витрат рідин монтують збоку трубопроводу, так як у верхній частині можуть утворитися повітряні подушки або буде неповністю заповнений перетин трубопроводу рідиною.

При випробуванні системи на вхід подають розрахункові перепади і перевіряють точність роботи приладу. Цю операцію проводять за схемою, аналогічною повірочної, тільки зібраної на місці установки приладу.

Перед включенням приладів в роботу розділові судини і траси заповнюють розділової рідиною, а конденсаційні судини - конденсатом.

Дифманометри-витратоміри, призначені для вимірювання витрат нейтральних рідин і газів, включають в роботу в такому порядку: спочатку відкривають корінні вентилі у діафрагми, потім відкривають зрівняльний вентиль на приладі, після чого відкривають плюсової та мінусовий запірні вентилі дифманометра і, нарешті, закривають зрівняльний вентиль . При виключенні дифманометра ці операції виконують у зворотній послідовності.

Якщо для системи витрати застосовані пристрої безперервної продувки або промивання відборів, то при їх наладці встановлюють однакові витрати нейтрального середовища. Відстані від місць врізки пристроїв в імпульсні траси до діафрагми повинні бути для мінусовій і плюсовій ліній однаковими. При включенні пристрою та налаштування витрати нейтрального середовища на дифманометр не повинно виникати жодного перепаду тисків при відсутності витрати в технологічному трубопроводі.

Відхилення показань дифманометра від розрахункових значень при роботі на діючому обладнанні найчастіше відбуваються через негерметичності ліній, що з'єднують прилад з діафрагмою. Герметичність системи перевіряють наступним чином. Якщо при закритті плюсового корінного вентиля стрілка приладу рухається до 0, значить негерметична плюсова траса, якщо при закритті мінусового вентиля стрілка приладу рухається до максимального значення вимірюваного витрати - негерметична мінусова траса. Відхилення показань приладу від розрахункових може бути викликано також відхиленням тиску або температури середовища від передбачений ¬ них проектом. Особливо часто ці відхилення спостерігаються в пусковий період, коли агрегати або процеси набирають навантаження. При аналізі точності роботи дифманометра ці відхилення необхідно враховувати.

При відхиленні тиску вимірюваного середовища від розрахункового значення дійсний діапазон вимірювання витрати визначають за формулою

Qд =  Qмакс,       (11)

де Qд - дійсний діапазон вимірювання;

Qмакс - проектний діапазон вимірювання;

Р - розрахункове значення тиску середовища;

Рд  - дійсне значення тиску середовища.

Приклад. Якщо розрахункове значення тиску води 12,1 кгс/см3, а дійсно це значення становить 10 кгс/см2, то дійсний діапазон вимірювання витрати води витратоміром 10000 м3 / ч буде:

Qд =  Qмакс = 10 000 = 11 000 м3 / ч.

При відхиленні температури середовища від розрахункової дійсний діапазон вимірювань визначають за формулою

Qд =  Qмакс,     (12)

де Т - розрахункове значення температури середовища;

Тд - дійсне значення температури.

Облік відхилення як температури, так і тиску здійснюється за формулою

Qд =  Qмакс.        (13)

Замінюючи Qмакс на будь поточне значення витрати, можна визначити по-правку на показання приладу для будь-якої точки шкали.

Якщо після усунення негерметичності, контрольної перевірки приладу і введення поправок, пов'язаних з відхиленням параметрів вимірюваного середовища від заданих, показання приладу відрізняються від розрахункових, проводять перевірочний розрахунок діафрагми. Перевірку проводять для визначення правильності вибору діаметра отвору діафрагми d за формулою

d = ,       (14)

де α - коефіцієнт витрати;

   ε - коефіцієнт розширення;

   ρ - щільність вимірюваної середовища; Qмако і hмакс  - розрахункові витрати і перепад тисків.

Величина ε для практичних розрахунків може бути прийнята за 1. Величину α визначають з графіка (рис. 1). Щільність середовища ρ відома з проекту або може бути знайдена за довідником. В результаті розрахунку повинні бути отримані значення близькі до дійсних.

Рис.1. Коефіцієнт витрати діафрагми.

Оскільки система вимірювання витрати може складатися з декількох пристроїв (найпростіший варіант - звужуючий пристрій з дифманометр, канал зв'язку, вторинний прилад), сумарна середня квадратична похибка системи повинна визначатися за формулою

.     (15)

Де - середня квадратична відносна похибка звужено пристрої з дифманометр;

- Середня квадратична відносна похибка каналу зв'язку;

- Середня квадратична відносна похибка вторинного приладу.

 і знаходять з відповідних граничних похибок, вважаючи, що

   σ = δ / 2.        (16)

Якщо параметри середовища близькі до розрахункових, то для системи вимірювання витрати рідини приблизно можна вважати, що

.        (17)

Для наближеної оцінки похибки діафрагми використовується тільки похибка.

При вимірюванні витрати газу і пари похибка вимірювання діафрагм визначається в основному похибками і.

Тоді при = 0 сумарна середня квадратична похибка при вимірюванні витрати газу і пари наближено запишеться так:

.  (18)

Більш точні формули розрахунку середніх квадратичних похибок звужуючих пристроїв на рідини, газ і парі з прикладами розрахунку наведені в Правилах і методичному матеріалі РД50 - 213 - 80.

Середня квадратична похибка систем вимірювання витрати може досягати 3 - 4%, а отже, максимальна похибка вимірювання витрати (при довірчій ймовірності 0,95) за допомогою витратомірів змінного перепаду тиску при нормальних умовах коливається від 6 до 8%.

Контрольні питання

1. Математично перепад тиску пропорційний…
2. При виборі зразкового приладу для завданния номінального перепаду тисків при визначенні погрішності дифманометра, що повіряється, мають бути дотримані слідуючі умови:
3. Температура вимірюваного середовища біля входу в дифманометр не повинна відрізнятися від температури навколишнього повітря більш ніж…

Самостійна робота: Наладка і включення в роботу систем виміру витрати речовини.

Література:Л. 4. с.201-205. Л. 11.с.131-192. Л. 13.с.121-124; 131-139; 144-153. Л. 14с. 151-171. Л. 15.с.58-66; 89-96. Л. 16.с. 124-134. Л. 17.с.222-225.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 39.

Тема: Наладка засобів і систем виміру рівня.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

1. Передмонтажна перевірка датчиків рівня.

1. Перевірка монтажу систем виміру рівня у відкритих резервуарах і апаратах теплосилового призначення.

1. Включення в роботу систем виміру рівня з дифманометрическими датчиками.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

Під рівнем рідини розуміється межа, що розділяє рідину від газу або від рідини меншої щільності, розташованих вище.

Вимір рівня рідини полягає   у визначенні висоти її рівня від положення, прийнятого за нульове.

Найбільш поширеними видами рівня є поплавцеві, буйковые, гідростатичні, дифманометрические і місткості.

Поплавцевий рівнемір — рівнемір, принцип дії якого заснований на вимірі переміщення поплавця, плаваючого на поверхні рідини. Непридатний для в'язких рідин ( дизельного палива, мазуту, смол) із-за залипання поплавця обволікання його в'язким середовищем.

Найчастіше поплавцеві рівнеміри використовуються для вимірів у великих відкритих резервуарах, а також в закритих резервуарах з низьким тиском.

Буйковий рівнемір — рівнемір, принцип дії якого заснований на вимірі переміщення буйка. Буйок на відміну від поплавця не плаває на поверхні, а занурений в неї і переміщається залежно від її рівня. Найчастіше використовується для виміру однорідних, у тому числі агресивних рідин, що знаходяться при високих робочих тисках (до 32МПа), широкому діапазоні температур (від 200 до 600°С) і що не  мають  властивостей адгезії (прилипання) до буйків. Головною особливістю буйковых рівнемірів є можливість виміру рівня розділу двох рідин. Недоліком є залежність їх точності від щільності і температури вимірюваного середовища.

Гідростатичний рівнемір — рівнемір,  принцип дії якого заснований на вимірі манометром або напоромером гідростатичного тиску рідини, залежного від висоти її рівня. Зазвичай застосовуються для виміру неагресивних, незабруднених рідин, що знаходяться під  атмосферним  тиском. Недоліком є погрішність виміру  при зміні щільності рідини.

Дифманометрический  рівнемір — рівнемір, принцип дії якого заснований на  вимірі гідростатичного тиску  рідини за допомогою дифманометра. Дозволяє вимірювати рівень однорідних в'язких рідин під тиском, причому значення його може змінюватися в широкому діапазоні. Недоліком є погрішність виміру при застосуванні температури і щільності середовища.

Рівнемір місткості — рівнемір, принцип дії якого заснований на відмінності електричної  проникності рідини і повітря.  У зв'язку з цим у міру  занурення електродів датчика в рідину змінюється місткість між ними пропорційно рівню рідини в резервуарі.

Передмонтажна перевірка є комплексом робіт по перевірці окремих характеристик датчиків рівня, необхідних для виявлення можливих несправностей, викликаних  умовами транспортування і зберігання і часто буває пов'язана з їх переградуюванням, наприклад, на інше  значення щільності рідини.

При проведенні ПНР нерідкі випадки, коли в ході передмонтажної перевірки робиться підготовка задатчиков рівня до здачі в держперевірку. В цьому випадку до об'єму передмонтажної перевірки (зовнішній огляд, визначення основної погрішності і варіації показань приладів, визначення опору ізоляції електричних  ланцюгів.) додаються операції по перевірці тих або інших датчиків рівня.

Поплавцеві і буйковые рівнеміри повіряються за допомогою рівнемірных установок, де вимірюваним середовищем є питна вода при температурі ±5°З і відносній вологості повітря 30 — 40%. Погрішність зразкових установок ±1мм при  дистанційному і ±0,3мм при місцевому вимірі.

Манометри, напоромеры і дифманометры,  використовувані в якості датчиків рівня,  є в загальному випадку датчиками тиску і перепаду тиску. Тому їх передмонтажна перевірка проводиться відповідно до вимог для датчиків тиску і перепаду тисків.  

Після проведення передмонтажної перевірки датчиків рівня, вони мають бути підготовлені до монтажу. Датчики рівня повинні мати маркіровку позицій, для яких вони призначені. Мають бути підготовлені комплектуючі елементи,  наприклад,  зрівняльні і розподільні посудини, колодки затисків з втулками, кришки, сальникові введення, вентилі.

Якщо дифманометры датчика рівня перед проходженням передмонтажної перевірки були обладнані вентильною арматурою, то перед видачею їх на монтаж необхідно закрити вентилі «+», «- », і відкрити уровнительные вентилі.

Дифманометры деяких типів поступають із заводів-виготівників без вентильної арматури В цьому випадку після передмонтажної перевірки дифманометров і перед передачею їх в монтаж необхідно ще раз переконатися в наявності комплектів вентильної арматури, трійників, штуцерів, а також кріпильних пристроїв.

Відповідно до практики виконання ПНР на об'єкті  виділяють два послідовні етапи контролю правильності монтажу засобів виміру рівня.

На першому етапі після монтажу теплосилового устаткування до початку установки датчиків рівня і прокладення імпульсних ліній необхідно за допомогою рулетки і магніта (останній для визначення матеріалу сталі : до нержавіючої сталі магніт не притягується) перевірити правильність врізань фланців і відборів по датчику рівня.

На 2 етапі слід контролювати правильність обв'язування датчиків і монтажу імпульсних ліній.

Включення систем виміру рівня в робітниках або нейтральних середовищах роблять при індивідуальному випробуванні або комплексному випробуванні устаткування. При виконанні ПНР треба використовувати будь-яку можливість для  випробування систем виміру рівня у будь-якому середовищі, навіть неробочому, наприклад при промиванні апаратів, гідравлічних випробуваннях і т. п.

Необхідно уважно стежити за датчиками рівнів при опресовуваннях і випробуванні технологічного устаткування, щоб уникнути подачі на них тиску, що перевищує що допускається для  цього приладу.

Середовище з температурою, що перевищує що допускається для дифманометров, заздалегідь треба охолоджувати в імпульсних трубках

Особливу увагу необхідно приділяти системам виміру рівня в апаратах, в яких є вакуум. Незначна негерметична імпульсних ліній викликає відсмоктування рідини з імпульсних трубок і посудин, що призводить до спотворення результатів виміру. Тому імпульсні лінії слід ретельно опресовувати.

Імпульсні лінії і розділові посудини, заздалегідь заповнені розділовою рідиною,  заповнюють вимірюваним середовищем, перевіряючи наявність її в посудині через контрольну трубку і тільки після цього дифманометр включають в роботу.

При включенні в роботу датчиків рівня, встановлених для виміру рівнів в апаратах теплосилового призначення (барабани котлів, підігрівачі, деаератори, конденсатори і т. п.), слід пам'ятати про параметри пари і конденсату (тиску і температурі), які визначають діапазон виміру рівня, а також брати до уваги тип зрівняльної посудини, особливості його монтажу на устаткуванні, наявність або відсутність теплоізоляції. Усе це в сукупності змінює щільність води в імпульсних трубках, а отже, і погрішність виміру рівня.

Контрольні питання

1. У чому полягає вимір рівня рідини?
2. На чому заснований принцип дії поплавцевого рівнеміру?
3. Поплавцеві і буйковые рівнеміри повіряються за допомогою…

Самостійна робота: Включення в роботу систем виміру рівня з дифманометрическими датчиками.

Література: Л. 11.с. 193-229. Л. 13.с.124-139; 145. Л. 14с. 172-184. Л. 15.с. 63-79; 89-96. Л. 16.с. 138-142. Л. 17.с.225-226.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 40.

Тема: Наладка засобів і систем виміру складу і якості газів.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

1. Передмонтажна перевірка комплектів засобів газового аналізу.

1. Передмонтажна перевірка комплекту технічних засобів виміру вологості газів.

1. Наладка термомагнітних газоаналізаторів.

1. Підготовка для роботи  комбінованого газоаналізатора «ГАК-1».

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

Для виміру концентрацій компонентів в газових сумішах приладобудівною промисловістю випускається велика  номенклатура різноманітних технічних засобів газоаналізаторів, принцип дії яких заснований на різних  фізико-хімічних властивостях газів. Найбільше поширення для аналізу компонентів в газах отримали термомагнітні, термокондуктометрические і оптико-акустичні методи виміру.

Останніми роками для повного аналізу газів, що відходять, почали застосовувати хроматографічні і мас-спектрометричні методи виміру.

При контрольних випробуваннях агрегатів, наладці процесів, а також при перевірці і налаштуванні автоматичних газоаналізаторів застосовуються головним чином переносні механічні газоаналізатори, засновані на об'ємно-хімічному принципі.

Промисловий  газоаналізатор, як правило,  складається з пристроїв пробоподготовки, приймача і вимірювального приладу.

Однією з найважливіших умов надійної і чіткої роботи систем контролю складу газів є правильний вибір допоміжних засобів, що забезпечують підготовку газової суміші до проведення аналізу.

Нормальна робота газоаналізаторів може бути забезпечена тільки при виконанні наступних технологічних вимог на їх експлуатацію: відсутність в аналізованій суміші компонентів, не вказаних в технічних умовах; відсутність або  допустима концентрація шкідливих або агресивних по відношенню до вибраного типу газоаналізатора; гранично допустимі концентрації твердої і рідкої фаз; потрібні температура, тиск і витрата  аналізованої суміші через газоаналізатор.

Пристрої пробоподготовки  призначені для відбору проби аналізованої газової суміші від технологічного об'єкту (апарату, технологічного трубопроводу і т. п.), очищення проби від агресивних і механічних домішок її параметрів (температури, тиску, витрати) до значень, що нормуються для параметрів проби і на вході приймача газоаналізатора.

Приймач газоаналізатора призначений для формування вихідних уніфікованих сигналів, значення яких еквівалентні змісту (концентрації) вимірюваного компонента в газовій суміші.

Вимірювальний пристрій служить для свідчення або реєстрації змісту цього компонента в аналізованій газовій суміші. В якості використовуваного пристрою, як правило, використовуються стандартні  вимірювальні прилади з уніфікованими вхідними сигналами.

Зазвичай газоаналізатори градуюються у відсотках за об'ємом. Такий спосіб градуювання шкали зручний, оскільки процентна доля окремих компонентів в загальному об'ємі залишається незмінною при зміні тиску і температури газової суміші.

При аналізі проектної документації необхідно чітко визначити химсостав аналізованої суміші газів і її физичекие характеристики, а потім зіставити їх з вибраним аналізатором і комплектом допоміжних пристроїв.

Передмонтажну перевірку приладів газового аналізу рекомендується починати на складі устаткування, коли монтажники отримують комплекти систем. Для цієї мети виділяють того, що налагоджує, який разом з монтажниками отримує устаткування і при цьому перевіряє :

1) строга відповідність типів приладу і допоміжної апаратури вказаним  в проекті автрматизации;

2) повноту комплекту виміру;  

3) наявність балонів з контрольними газовими сумішами і склад газових сумішей;

4) наявність спецінструменту, оснащення інструкцій на апаратуру.

Передмонтажну перевірку газоаналізаторів проводять по контрольних газових сумішах у балонах, що входять в комплект постачання газоаналізатора.

Нині існує декілька методів виміру вологості газів і повітря.

Найбільше практичне застосування знайшли наступні методи:  психрометричий, точки роси, кулонометричний.

Психрометричий метод заснований на вимірі температури двома термометрами — «сухим» (звичайним) і «мокрим» (змоченим водою). По різниці температур за допомогою таблиць або по номограмах визначається відносна вологість. У промисловості цей метод мало застосовний внаслідок великої погрішності від забруднення пристрою, що змочує вологий термометр. Психрометри мають велику інерційність, а також не можуть використовуватися для виміру вологості газів при негативних температурах.

Метод точки роси заснований на визначенні температури поверхні твердого тіла (металевого дзеркала, кварцу і т. п.), при якій на нім конденсується волога з довкілля. Початок конденсації вологи на поверхні визначається різними методами. Метод точки роси дозволяє вимірювати вологість газу при будь-яких тисках цього газу. При незмінному тиску температура точки роси не залежить від температури досліджуваного газу, завдяки чому є можливість установки датчика поза досліджуваним середовищем і підведенням до нього контрольованого газу по трубопроводу.  

Кулонометричний метод заснований на поглащении вологу з аналізованого середовища і її  електролізі. Значення струму електролізу є мірою концентрації вологи.

В якості вторинних приладів вологомірів використовуються стандартні електронні потенціометри і мости. Методи їх наладки такі ж, як і для потенціометрів і мостів при вимірі температури.

Для проведення наладки термомагнітного газоаналізатора його встановлюють на поворотну раму і на його вхід через  редукційний  клапан  і  ротаметр подають контрольну суміш з балона.

Після прогрівання комплекту газоаналізатора визначають правильність фазування живлення. Якщо при подачі живлення стрілочний покажчик йде за межі шкали і стає на упор, міняють живлячі кінці на клемах газоаналізатора.

Регулюють термомагнітні  газоаналізатори немагнітним інструментом.

Газоаналізатор автоматичний колошникового газу ГАК-1 призначений для безперервного виміру концентрації З, СО2 і Н2 в колошниковому газі доменної печі. Він є промисловим приладом з уніфікованим вихідним сигналом постійного струму 0 — 5Ма по кожному з трьох вимірювальних каналів.

У комплект його входять оптико-акустичні газоаналізатори на З і СО2 з вторинними приладами КСУ2 і термокондуктометрический газоаналізатор на Н2 з вторинним приладом КСМ2.

Якщо газоаналізатор раніше знаходився в умовах, що різко відрізняються від робітників, його підготовку слід вести після витримки в нормальних умовах впродовж 24час.

При підготовці необхідно виконати наступні операції:

1) заповнити фільтри газоаналізатора відповідними наповнювачами:

фільтр попередній — ватою;

фільтри-осушувачі — хлористим кальцієм;

фільтр хімічний — болотяною рудою;

2) перевірити правильність монтажу і з'єднання блоків, що входять в газоаналізатор;

3) підготувати до роботи оптико-акустичні приймачі аналізаторів і СО2 і реєструючі прилади КСУ2, КСМ2;

4) закрити вентиль «Аналізований газ» і при відкритому вентилі «Контрольований газ» продути через штуцер «Вхід газу» азот. Встановити витрату газу 0,5л/за допомогою вентиля точного регулювання, розташованого на балоні. Без продування технологічною сумішшю кондуктометричний приймач аналізатора на Н2 включати не рекомендується;

5) включити газоаналізатор тумблером «Мережа»;

6) включити оптико-акустичні аналізатори і СО2;

7) включити кондуктометричний аналізатор на Н2;

8) прогріти газоаналізатор впродовж 3ч;

9) зробити налаштування оптико-акустичних аналізаторів при відключеному блоці уніфікованого сигналу (БУС) в каналі водню;

10) зробити установку нуля аналізатора на Н2 за допомогою потенціометра «Установка нуля», розташованого на передній панелі аналізатора;

11) включити БУС;

12) продути газоаналізатор азотом;

13) перевірити, що відхилення свідчень реєстратора КСУ2 аналізатора на СО2 від нульового положення при продуванні не перевищує 1% верхньої  межі виміру.  Якщо відхилення свідчень перевищує 1%, то потенціометром «Установка нуля СО2», розташованим на передній панелі НАМИСТ, встановити нульове положення КСУ2;

14) потенціометром, «Установка нуля Н2»   встановити нульове значення вихідного уніфікованого сигналу по  міліамперметру, розташованому на передній панелі шафи аналізаторів;

15) відкрити вентиль « Аналізований газ», при цьому вентиль «Контрольований газ» має бути закритий;

16) здійснити подачу аналізованого газу на вхід щита допоміжних пристроїв, з'єднавши трубопровід з штуцером «Вхід проби»;

17)  потенціометром, розташованому у блоці контролю, встановити витрату аналізованого газу 8,3∙10-6 м3 / (0,5 л/мін).

.                                  

Контрольні питання

1. З чого складається промисловий  газоаналізатор?
2. Однією з найважливіших умов надійної і чіткої роботи систем контролю складу газів є…
3. Які методи виміру вологості газів і повітря найбільш знайшли практичне застосування.

Самостійна робота: Підготовка для роботи  комбінованого газоаналізатора «ГАК-1».

Література: Л. 4.с.205-211. Л. 11.с.230-265. Л. 13.с.156-165. Л14. с.185-191. Л. 16.с.142-157; 166-175.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 41.

Тема: Наладка засобів і систем виміру складу і якості розчинів речовини.

ПЛАН ЛЕКЦІЇ

1. Передмонтажна перевірка перетворювачів рН розчинів.

1. Наладка системи виміру рН.

1. Наладка солеміра.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

Передмонтажна перевірка перетворювачів рН розчинів включає наступні операції:

1.   Зовнішній огляд;

2.   Визначення основної погрішності;

3.   Визначення часу установки свідчень;

4.   Визначення додаткових погрішностей від величини напруги живлення, опору в ланцюзі вимірювального електроду, опори в ланцюзі допоміжного електроду за наявності Э.Д. С. «Земля - розчин».

Перевірка основної похибки, що припускається, може робитися двома способами.

При першому способі зразковим потенціометром задають вхідні сигнали в мВ, відповідні відміткам, що перевіряються, шкали перетворювача, і фіксують по зразковому приладу відхилення значення вихідного сигналу (струму або напруги) від розрахункового значення або відхилення стрілки показуючого приладу від відповідної відмітки шкали.

При другому способі, навпаки, за допомогою зразкового потенціометра на вході перетворювача встановлюють відповідні розрахункові значення вихідного сигналу або положення стрілки показуючого приладу на відповідній відмітці шкали. При цьому фіксують відхилення напруги в мВ, заданого на зразковому потенціометрі, від розрахункового.

При перевірці першим способом межа основної похибки, що припускається, чисельно рівний класу точності перетворювача, розраховується для вихідного сигналу.

При перевірці другим способом межа основної похибки, що припускається, розраховується для вхідного сигналу.

У налагоджувальній практиці зручнішим видається проведення перевірки першим способом.

Наприклад, для діапазону вимірів вихідного сигналу 0 — 5 мА перетворювача рН типу П-201 межа основної похибки (допуск), що припускається, рівна ±1% від 5 мА, тобто ±0,01×5 = ±0,05 мА.

Для діапазону виміру вихідного сигналу по напрузі 0 — 50 мВ допуск дорівнює ±0,01×50 = ± 0,5 мВ.

Для показуючого приладу залежно від діапазону його шкали в одиницях рН, тобто 1; 2,5; 5; 10; 15 рН, допуск відповідно дорівнює ±0,01; ± 0,025; ± 0,05; ± 0,10; + 0,15 одиниць рН.

Система виміру рН складається з чутливого елементу, високоомного перетворювача, вимірювального приладу (реєструючого потенціометра) і каналів зв'язку між ними.

При наладці змонтованої системи виміру рН в першу чергу визначається придатність системи виміру рН до експлуатації, уточнюються умови, що забезпечують їх працездатність, коригуються схеми монтажу чутливих елементів і тому подібне

Виходячи з цих паспортів для технічних засобів, слід змінити придатність отриманих коштів автоматизації відповідно до властивостей і параметрів робочих середовищ технологічного процесу.

Для рН-метров визначальними параметрами є температура аналізованого середовища, її агресивність і тиск в місці установки чутливих елементів.

Доцільно також перевірити довжини коаксіальних кабелів, передбачені проектом, на відповідність довжині, що максимально допускається, виходячи з умов вибухобезпечності. Перевіряється також опір заземлення, яке має бути не більше 10 Ом.

Практика проведення налагоджувальних робіт підтверджує значний вплив на роботу системи виміру рН електромагнітних полів.

Так спотворення свідчень спостерігалися при роботі зварювальних апаратів на відстані 4 — 6 метрів від місця установки чутливих елементів і вимірювальних приладів.

Підвищені електромагнітні завади можуть бути також наслідком відсутності екрану на частини провідника вимірювального електроду, поганого заземлення корпусу перетворювача і екрануючої оболонки кабелю, наявність поблизу від місця установки перетворювача яких-небудь електричних апаратів змінного струму.

Солемір складається з датчика і вимірювального приладу — урівноваженого моста змінного струму. Схема виміру солевмісту є вимірювальним урівноваженим мостом змінного струму, одним плечем якого є датчик солевмісту. Датчик солевмісту є електролітичним електродним осередком з аналізованим розчином.

Передмонтажна перевірка солеміра включає наступні операції:

зовнішній огляд датчика, вторинного приладу, сполучної коробки, перемикача і охолоджувача;

перевірку справності вторинного приладу натисненням кнопки «Контроль»;

визначення основної погрішності приладу і перевірку спрацьовування контактів сигнального пристрою;

вимір опору термокомпенсатора датчика.

Вимір параметрів солеміра робиться в лабораторних умовах на розчинах, концентрація яких повинна відповідати приблизно 10, 50 і 90% верхньої межі діапазону вимірів солеміра, що перевіряється.

Приготований аналізований розчин з відповідною концентрацією в межах цього діапазону необхідно проганяти по замкнутій гідравлічній системі впродовж 15 — 30 хв. з тим, щоб температура розчину в системі зрівнялася.

Для включення системи виміру солевмісту в роботу при перевірці монтажу слідує особлива увага обернути на надійність заземлення екрануючого обплетення усіх кабелів і корпусу вимірювального приладу (затиск «Земля»).

Контрольні питання

1. Які операції включає передмонтажна перевірка перетворювачів рН розчинів?
2. З чого складається система виміру рН?
3. Які операції включає передмонтажна перевірка солеміра? Самостійна робота: Наладка солеміра.

Література: Л. 11.с.266-309. Л. 13.с.165-168. Л14. с.192-200. Л. 16.с.157-166.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 42.

Тема: Наладка схем і пристроїв технологічної сигналізації, захисту і блокувань.

План лекції

1. Передмонтажна перевірка датчиків-сигналізаторів температури, тиску і розрідження, витрати і рівня.

1. Перевірка монтажу систем сигналізації, захисту і блокувань.

1. Наладка системи технологічної сигналізації.

1. Наладка схем технологічного захисту і блокувань.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

У системах автоматичного контролю застосовуються пристрої для видачі сигналу про вихід значення параметра за встановлені межі. Причому сигнал з'являється за наявності самого факту виходу незалежно від його розміру. Такі пристрої називають датчиками-реле або сигналізаторами.

У дилатометричних сигналізаторів температури типів ТРДЭ, ТУДЭ, ТР-200 і напівпровідникових сигналізаторів температури типу ПТР перевіряється точність налаштування задатчика температури і задатчика диференціала температури. Налаштування на певну температуру робиться по задатчику і зразковому термометру або іншому приладу для контролю температури. Після досягнення контрольованої температури  на вихідних затисках сигналізатора повинен з'явитися вихідний сигнал.

Налаштування бесшкальных датчиків-реле тиску і різниці тисків уніфікованого ряду  малогабаритних датчиків на певну уставку робиться по контрольному манометру обертанням маховичка в ту або іншу сторону після відгвинчування контргайки.

Обертання маховичка почасовій стрілці для датчиків-реле типу ДН, ДНТ-1, ДПН і ДД призводить до видалення мікроперемикача  від чутливого елементу, а, отже, і до збільшення уставки спрацьовування; для датчиків-реле ДТ (тяга) — до зменшення уставки. Після установки необхідного моменту спрацьовування маховичок знову закріплюється контргайкою.    

У манометрів електроконтактів серії ЭКМ налаштування на певну уставку робиться за шкалою самого манометра переміщенням налагоджених контактів «Більше» і «Менше» відносно загального контакту скріпленого із стрілкою манометра.

Для гідростатичних і дифманометрических сигналізаторів рівня можуть використовуватися датчики-реле тиску і різниці тисків. Порядок їх перевірки такий же, як і для сигналізаторів тиску або різниці тисків.

Наладка сигналізаторів рівня поплавцевих, електричних, радіоактивних і акустичних полягає в перевірці правильності монтажу, справності механічної частини — вільного ходу движу-щихся частин, відсутності люфтів, герметичності ущільнень.

Наприклад, наладка сигналізатора рівня з по-плавком постійного занурення включає операції по про-верке плавності ходу кінематичної частини і установці стрілки на відмітку початку шкали при початковому рівні рідини в резервуарі.

У сигналізаторах з поплавцем змінного занурення міра погруже-ния поплавця (буйка) визначає значення рівня рідини. Наладка буйкового рівнеміра робиться так, щоб буйок повністю погру-жался тільки при максимальному рівні. Передмонтажна перевірка буйковых рівнемірів, як правило, виконується ваговим методом: поплавець зважують, обчислюють виштовхуючу силу, навішують замість поплавця вантажі, що відповідають масі поплавця, зануреного на 20, 40, 60, 80 і 100%, і настроюють вимірювальну систему так, щоб погрішність свідчень не перевищувала допуску.

Наладка електродних датчиків включає, як правило, вибір на-пряжения живлення, при якому чітко спрацьовує реле сигналізації ланцюга «напруга питания-реле-электрод-контро-лируемая середовище-заземлення». Вибір напруги живлення починають з його менших значень.

Наладка датчиків місткостей зводиться в основному до налаштування подстроечного конденсатора приладу для забезпечення чіткого сраба-тывания сигнального реле при досягненні рідиною заданого уров-ня і його відключення при зниженні рівня нижче за задане.

Локальні схеми технологічної сигналізації зазвичай складаються з датчика, встановленого на технологічному устаткуванні або трубопроводі, елементів світлової і звукової сигналізації на робочому місці оператора з кнопкою  зняття (квитування) звукового сигналу і каналу електричного зв'язку між датчиком і елементами сигналізації.

Наладка таких схем зводиться до наладки датчика, перевірці спрацьовування світлового і звукового сигналів при штучному замиканні електричного ланцюга каналу зв'язку, перевірці дії кнопки знімання звукового сигналу і випробуванню схеми на діючому технологічному устаткуванні.

Релейно-контактні схеми сигналізації розробляються у тому випадку, коли на об'єкті автоматизації необхідно контролювати декілька параметрів. Наладка релейно-контактних схем технологічної автоматизації аналогічна наладці локальних схем.

Рекомендується наступний порядок наладки схем технологічною

сигналізації.

Спочатку перевіряють електроапаратуру, змонтовану за схемою сигналізації, у тому числі:

1) зовнішній огляд, яким встановлюють справність реле, наявність захисних кожухів, надійність приєднання дротів і правильність кріплення реле (особливу увагу слід звертати на правильність кріплення поляризованих реле, які не допускають перекосів в установці);

2) внутрішній   огляд   електроапаратури,   що включає   перевірку механічної частини — відсутність перекосу рухливої частини реле або інших пристроїв, щільність торкання (контактний тиск) контактів реле і інших апаратів. У разі, коли контакти реле або інших пристроїв забруднені (що підгоріли), їх очищають сильно сточеним надфілем (промивати контакти спиртом, а також зачищати їх наждач-ной шкіркою не рекомендується). Контактний тиск перевіряється спеціальними приладами   або візуально по мірі прогину рухливих контактних пластинів при срабатыва-нии реле.

Відстань (проміжки) між контактами перевіряють щупами) : набором пластинів певної товщини (проміжки між контактними пластинами знеструмленого реле знаходяться в межах 0,5-2 мм залежно від його конструкції).

Тиск контактних пружин, проміжки між контактами, одночасність їх замикання і т. п. регулюють при огляді вигинанням за допомогою спеціальних пристосувань — регулювань, спеціальних лапок і т. п.);

3) перевірку опору ізоляції контактів і котушок реле здійснюють мегаомметром напругою 500 В. Опору ізоляції між струмопровідними деталями реле і по відношенню до землі мають бути близько 50-100 МОм. Для реле часу проводиться додаткова перевірка на відповідність встановлених уставок вимогам схеми сигналізації. Час спрацьовування контактів цих реле перевіряється по секундоміру.

Перевірку реле на спрацьовування роблять тимчасовим приєднанням котушок реле до мережі відповідної напруги. В'ялий або різкий з ривком перехід рухливого містка реле з одного положення в інше свідчить про те, що рухлива система реле розрегульована. Виявлені дефекти усуваються. Аналогічним чином перевіряється робота сигнальних ламп, сирен, дзвінків і т. п.

Після поелементної перевірки переходять до поузловой перевірки і правильності спрацьовування реле у встановленій послідовності залежно від їх функціонального призначення. Ця перевірка здійснюється випробуванням кожного ланцюга командних імпульсів шляхом замикання і розмикання у відповідних комбінаціях контактів датчиків і реле від руки. Спочатку цю перевірку здійснюють при відключених датчиках сигналізації.

Усі знову змонтовані і реконструйовані системи технологічної

захисту і блокування повинні пройти наладку, в процесі якої робиться її повна  перевірка, в об'єм якої входить:

_ індивідуальна перевірка і зняття  характеристик усіх датчиків-сигналізаторів, перевірка контактних пристроїв приладів, зайнятих в схемах захисту;

_ ревізія, зняття характеристик і регулювання електроапаратури;

_ перевірка  і випробування комутації електричних схем і ланцюгів, пов'язаних з  схемою захисту і блокування;

_ поузловое і повне випробування системи технологічного захисту і блокування на  непрацюючому устаткуванні шляхом  замикання контактів  датчиків  з метою перевірки працездатності елементів і схеми в цілому;

_ випробування системи на діючому устаткуванні з метою перевірки дії системи і коригування установок датчиків, реле часу і т. п.

Наладка схем місцевого і дистанційного управління механізмами, що входять в систему  технологічного захисту і блокування, робиться в першу чергу. Перевірку слід проводити при  80% -ном напрузі живлення  схеми шляхом замикання і розмикання контактів реле і датчиків  від руки в необхідних комбінаціях (поузловая перевірка), заздалегідь складених  на основі  аналізу роботи системи. При цьому  уточнюють чіткість, послідовність і одночасність роботи елементів системи захисту, блокування і сигналізації. Перевіряють  роботу реле часу і т. д. У схемах, що мають розподіл ланцюгів  живлення по напрузі, роду струму або фазам, правильність роботи перевіряють  окремо. Слід переконатися  також у відсутності обхідних ланцюгів і наявності передбачених зв'язків. .

При аналізі проектної документації той, що налагоджує зобов'язаний перевірити за результатами вивчення технології виробництва, чи усі величини, неприпустимі значення яких можуть привести до зниження якості продукції, виходу з ладу устаткування або можуть бути небезпечні для життя людини, контролюються системами захисту і сигналізації. У проекті мають бути приведені переліки граничних значень па-раметров, контрольованих системами сигналізації і захисту, а також послідовність спрацьовування окремих елементів систем. Якщо з яких-небудь причин ці переліки відсутні в проекті, вони мають бути видані налагоджувальній організації замовником.

Після закінчення вивчення і коригування проекту перевіряють смонтиро-ванные системи з метою визначення їх готовності до налагоджувальних ра-ботам. Зовнішнім оглядом перевіряють комплектність, відповідність проекту і справність комутаційної апаратури в щиті: реле сиг-нализаторов, старанних механізмів і сигнальної арматури.

Після перевірки опору ізоляції, який має бути відносно землі не менше 1 МОм, перевіряють схеми сигналізації на функціонування.

Після перевірки працездатності елементів схеми опробывают системи по імпульсах, що штучно подаються, До первинних пре-образователям сигналізації підключають необхідні ими-таторы. Роботу ланцюгів перевіряють кілька разів, причому ланцюги, логи-ческая частина яких включає реле часу, перевіряють як при імпульсах, менших чим уставка реле, так і при імпульсах більшої тривалості. Уставки сигналізаторів і реле часу встановлюють в строгій відповідності з проектом і за результатами випробування систем складають «Протокол передпускового випробування систем».

Під технологічним блокуванням  розуміється такий  зв'язок між окремими механізмами або  пристроями захисту, який при відключенні (включенні) одного або декількох  механізмів примусово відключає (включає) в певній послідовності і через задані проміжки часу інші механізми без втручання  обслуговуючого персоналу. Часткою випадком є блокування що обмежує або запобігає спрацьовуванню окремих  видів защит, оскільки розвиток аварій на  технологічному процесі в основному може бути  викликаний тим, що оператор або вчасно не помітив аварійного відхилення якого-небудь параметра або  стану механізму (чи не визначив своєчасно причину відхилення) і приступив до  відновлення параметра зі значним запізненням, або замість негайної зупинки того або іншого агрегату намагався  відновити режим, що порушився. Іншою причиною  є та обставина, що для  ліквідації аварійних ситуацій оперативному персоналу необхідно виконати багато операцій по відключенню окремих механізмів, а іноді і декілька агрегатів, і по закриттю (чи відкриттю)  певного числа засувок і регулюючих органів; у умовах же виникнення аварійних ситуацій від персоналу потрібно швидке і чітке виконання певних операцій в строго заданій  послідовності.

Під технологічним захистом розуміються пристрої,  контролюючі хід технологічного процесу і стан технологічного устаткування і автоматично вступаючі в дію у разі виникнення аварійної ситуації.

При проведенні налагоджувальних робіт раціонально усю систему  розглядати як суму локальних защит окремих механізмів і апаратів, а функціональний зв'язок їх виділяти в схему технологічних блокувань. Це дозволяє при аналізі систем технологічного захисту і  блокування спочатку розглядати окремо алгоритми функціонування кожного  механізму або агрегату без урахування їх взаємодії, а потім при розгляді алгоритму  функціонування усієї системи  оперувати  станом цілих механізмів або агрегатів без урахування  обумовленості цих  станів діями елементів захисту. Аналогічно і наладка таких систем зводиться до наладки  схем управління окремих елементів захисту  і ланцюгів блокувальних залежностей, що входять в цю схему управління.

Контрольні питання

1.  В об'єм повної  перевірки входить?
2. Який рекомендується порядок наладки схем технологічною

Сигналізації?

 Самостійна робота: Наладка схем технологічного захисту і блокувань.

Література: Л. 11.с.346-360. Л. 13.с.168-181. Л14. с.38-40; 201-206. Л. 17.с.227-231.

Мотаж та налагодження технічних засобів автоматизованих систем

Лекція 43.

Тема: Наладка електричних засобів автоматичного регулювання.

План лекції

1. Передмонтажна перевірка регуляторів «РП4», «Р27», «Р25», «РС29», «Мінітерм 400».

1. Експериментальні методи визначення оптимальних параметрів налаштування регуляторів.

Контрольні питання

Самостійна робота

Література

Викладач                                                                                 Климаш О. Л.

Передмонтажна перевірка регуляторів з Пі-законом регулювання включає:

1) зовнішній огляд;

2) перевірку опору ізоляції;

3)  перевірку правильності  фуакционирования;

4) перевірку максимального значення зони нечутливості;

5) перевірку вихідної напруги;

6) перевірку граничних значень коефіцієнта передачі;

7) перевірку граничних значень постійної часу інтеграції (часу ізодромного).

Зовнішній огляд регулятора робиться шляхом звірення  з принциповими схемами з метою перевірки відповідності елементів схемам, а також для  візуального визначення несправних елементів і наступної їх заміни.

Вимір опору ізоляції робиться мегаомметром з напругою 500В. Опір ізоляції має бути не менше 20 Мом.

Загальну перевірку працездатності роблять після попереднього прогрівання впродовж 0,5 години при температурі навколишнього повітря 20±5°З, φ = 55±25% і тиску від 86 до107 кПа, напрузі живлення 220±4,4 В.

Балансують регулятор при закорочених входах коректором.

Якщо зони дії коректора  недостатньо, то при його середньому положенні балансу схеми додаються шляхом обертання осі  змінного резистора,  балансування нуля того, що підсумовує підсилювач. При  збалансованому регуляторі індикатори на  передній панелі не повинні світитися.

Повертаючи орган оперативного задатчика спочатку в одну, а потім в інший бік, необхідно переконатися по світлових індикаторах вихідного сигналу про спрацьовування регулятора в обидві сторони

Переконатися, що зі збільшенням постійної часу інтеграції Ти тривалість паузи між імпульсами збільшується.

Перевірку максимального значення зони нечутливості роблять за допомогою вольтметра, підключеного до контрольних гнізд регулятора. При чергуванні імпульсів включення напруга змінюватиметься періодично від мінімуму до максимуму. Зона нечутливості визначається як

∆ нч макс = 2 U миним.

На вихідних клемах регулятора перевіряється вихідна напруга в межах 21,6 — 26,4 В.

Верхнє граничне значення коефіцієнта  передачі  α п макс в секундах, що діляться на %  визначають по формулі :

α п макс = _

де _ - тривалість включення першого імпульсу при спрацьовуванні регулятора як  по напряму «М», так і по  напряму «Б»;

— вхідний сигнал в %.

= ∆ Iвх · 20, якщо ?Iвх = (0 — 5 мА ).

При пробному включенні регулятора коефіцієнт передачі встановлюють дещо менше розрахункового для забезпечення додаткового запасу стійкості системи. Після кожного застосування, коефіцієнта передачі необхідно перевіряти регулятор на відсутність автоколивань, а при їх виникненні зменшити їх зміною тривалості імпульсу.

Із-за нелінійності статичних характеристик розрахункові параметри налаштування вимагають коригування.

Регульовані параметри  перевіряють при 3-х значеннях навантаження:

максимальному, номінальному і мінімальному.  

Оптимальними параметрами налаштування замкнутої систе-мы автоматичного регулювання називаються значення коефіцієнта посилення регулятора Кр і часу ізодромного Тиз, при яких перехідний процес відповідає одному з наступних критеріїв : міра загасання дорівнює Ψ = 0,9 або 0,75; площа під кривою перехідного процесу мінімальна.

Найбільш загальним критерієм оптимальності, що отримав широке поширення, є критерій мінімуму площі під кривою перехідного процесу (на мал. 1-заштрихована площа).

Рис.1. Оцінка якості перехідного періодичного процесу по площі.

Зі зменшенням динамічної помилки тривалість перехідного процесу Тпп росте. Оптимальний перехідний процес вимагає мінімізації одночасно динамічної помилки і часу перехідного процесу. Мінімізація площі перехідного процесу дозволяє об'єднати ці два показники якості перехідного процесу в один — мінімум площі.

На рис.2 дані перехідні процеси системи з Пі-регулятором в площині параметрів налаштування системи Кр і Тиз. З малюнка видно, що при постійному значенні Тиз (наприклад, Тиз = 10 хв.) і збільшенні Кр (Кр = 0,5; 1,1; 3; 5; 6,8) перехідний процес міняється від аперіодичного (при Кр = 0,5; 1,1) до межі стійкості (Кр = 6,8).

При цьому площа S під кривою перехідного процесу спочатку зменшується від 336 до 52, а потім знову збільшується: S = 56; S = ∞. Аналогічно міняється площа і при зменшенні часу ізодромного (від 10 мін до 0,8 мін)  і незмінному Кр. Наприклад,   при   Кр = 0,5 площа  зменшується  з   S = 336 до S = 109, а потім увели-чивается з S = 109 до S = 135;  S = ∞.

Оптимальні параметри налаштування Кр.опт і Тиз.опт. відповідають перехідному процесу з мінімальною площею. У нашому прикладі мінімальна площа (S = 45) отримана при налаштуваннях Кр.опт = 3; Тиз.опт = 4,5 хв.

Для визначення оптимальних параметрів налаштування регуляторів потрібні зведення про статичні і динамічні характеристики об'єктів регулювання і діючих в АСР обурень. Ці характеристики можуть бути отримані або аналітично, або експериментально. Зважаючи на недостатню изу-ченности об'єктів регулювання і необ-ходимости приймати при їх математичному описі ряд спрощуючих припущень найбільш достовірними слід визнати статичні і динамічні характеристики об'єктів регулювання, отримані экспери-ментально. Статичні характеристики дей-ствующих в АСР обурень можуть бути отримані тільки в результаті експерименту. Вибір методу експериментального иссле-дования діючого об'єкту визначається характером поставленого завдання, допустимы-ми за технологічними вимогами откло-нениями досліджуваних величин, характером експлуатаційних обурень.

Рис. 2. Зміна перехідного процесу в площині параметрів налаштування Кр і Тиз.

Експериментальні методи параметричної оптимізації АСР у більшості своїй осно-ваны на прямому контролі перехідних або частотних характеристик АСР в процесі підбору оптимальних параметрів налаштування регуляторів. Спочатку регулятор включають в роботу з довільними параметрами налаштування, що забезпечують стійкий рух АСР. Після цього наносять возму-щения (наприклад, за допомогою задатчика) і спостерігають реакцію системи на ці возму-щения. Цілеспрямовано змінюючи параметри налаштування регулятора по заздалегідь відомому алгоритму, домагаються потрібного виду пере-ходного процесу або певного поло-жения деяких точок КЧХ в комплексній площині.

Одним з таких методів і являється метод організованого пошуку для вибору оптимальних параметрів налаштування АСР.

Метод організованого пошуку застосовують для систем, що допускають внесення великих обурень. Пошук здійснюють по одному з відомих критеріїв якості перехідного процесу  послідовною зміною параметрів налаштування Кр і Тиз (метод послідовної зміни налаштувань).

Послідовність пошуку наступна.

1. При максимальному значенні Тиз  в декілька прийомів збільшують коефіцієнт посилення регулятора Кр. І при кожному новому значенні Кр записують перехідний процес і визначають площу перехідного процесу або інший критерій якості. Фіксують значення Кр, що відповідає мінімальній площі.

2. При зафіксованому значенні Кр починають зменшувати Тиз; при цьому спочатку площа зменшується, а потім знову починає рости. Фіксують знайдене значення Тиз, що відповідає мінімальній площі.

3. При зафіксованому значенні Тиз, знову змінюють Кр.

Процедуру повторюють до тих пір, поки будь-яка зміна (збільшення або зменшення) Кр і Тиз не призводитиме до збільшення площі.

Проілюструємо процедуру організованого пошуку ОПН послідовною зміною Кр і Тиз на прикладі рис. 2. Встановимо максимальне значення часу ізодромного Тнз = 10 хв. По черзі встановлюємо значення коефіцієнта посилення, який дорівнює Кр = 0,5; 1,1; 3; 5; 6,8. Для кожного значення Кр записуємо перехідний процес і визначаємо площу. При  Кр = 5 площа починає збільшуватися, тому повертаємося до  Кр = 3. Тепер при  Кр = 3   З починаємо зменшувати Тиз до 4,5 хв. Подальша зміна Кр і Тиз в нашому прикладі призводить до збільшення площі,  означає Кр = 3 і Тиз = 4,5 є оптимальними(послідовність пошуку на рис. 2 показана стрілками).

Контрольні питання

1. Передмонтажна перевірка регуляторів з Пі-законом регулювання включає?
2. За допомогою чого роблять  перевірку максимального значення зони нечутливості?
3.  Оптимальними параметрами налаштування замкнутої систе-мы автоматичного регулювання називаються?

Самостійна робота: Експериментальні методи визначення оптимальних параметрів налаштування регуляторів.

Література: Л. 4.с.211-218. Л. 12.с.115-119; 174-175;182-186. Л14. с.291; 302-304. Л. 15.с.118-139.

1. О пользе регулярной половой жизни
2. Тема 10 Економічні потреби та інтереси головна рушійна сила соціальноекономічного прогресу План
3. Контрольная работа по дисциплине ldquo;Коммерческое правоrdquo; Выполнил Студентка
4. ТЕМА 4ТРАНСНАЦИОНАЛИЗАЦИЯ
5. Реферат- Физиологическая основа ощущений
6. НА ТЕМУ- Реальное и фантастическое в повести М
7. Тема- Философские размышления о счастье
8. экономических реформ в России вызвала значительные изменения в социальной структуре и духовной жизни общес
9. 5 ЛЕТ Обучение трехлетних детей необходимо начинать во второй половине учебного года
10. ТЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ [2
11. а. УЗ ультразвук это механические колебания упругой среды имеющие одинаковую с шумом физическую природу
12. нравственных ориентиров которые будут вести тебя если не на протяжении всей жизни то по крайней мере на оп.html
13. вариант старой как мир сказки Красавица и Чудовище произвел настоящий фурор в литературном мире Америки.
14. Если ты хочешь вытерпеть жизнь ~ приготовься принять смерть
15. Действие лекарств на сексуальную функцию мужчины
16. .40 Лунев В.
17. Урок игра в пятом классе Путешествие в сказочную страну
18. ны~ ыдырауы ~аза~станы~ тэуелсіздік алуы
19. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата архітектури Харкі
20. Волк прирожденный хищник

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе