Правила установки термокарманов.

Точность показаний термометров зависит от правильности их установки. Важнейшим требованием, предъявляемым при установке, является обеспечение наиболее благоприятных условий притока тепла от измеряемой среды к термобаллону и наименьший отвод тепла от остальной части термометра во внешнюю среду.

 Для этого на технологических трубопроводах и оборудовании устанавливают специальные закладные конструкции, это типовые бобышки с резьбой, соответствующей резьбе штуцера термокармана, или сальниковое уплотнение для ввода термометров, не имеющих резьбы. Как правило термометры устанавливают в термокарманы. Для снижения теплового сопротивления зазор между термобаллоном и термокарманом заполняют теплопроводящим материалом (машинное масло до +200°С, медные опилки до +500°С).

Правила установки термокарманов:

- При диаметре трубопровода больше или равно 200мм термокарман ставится перпендикулярно трубопроводу;

- При диаметре трубопровода менее 200мм термокарман ставится под углом к потоку;

- При диаметре трубопровода менее 100мм ставится расширитель или термокарман устанавливают на повороте трубы на встречу потоку.

 

 

Предупредительная и аварийная сигнализации. Назначение, различия.

Алгоритм работы аварийной сигнализации.

 Алгоритм - это точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных.

Алгоритм - это точное предписание о поэтапном выполнении в определенной последовательности элементарных операций и действий для решения всех задач данного класса или типа.

СИГНАЛИЗАЦИЯ:

Ø преобразование информации о ходе контролируемого процесса или о состоянии объекта наблюдения в сигнал, обычно световой или звуковой (напр., мигание лампочки, звонок, сирена);

Ø процесс передачи сигналов;

Ø совокупность устройств, обеспечивающих передачу сигналов.

 

Аварийная сигнализация, как и предупредительная, сигнализирует и дополнительно - реали­зует, с помощью блокировок и защит, предельные значения отдельных параметров для предотвра­щения и быстрой ликвидации (или недопущения) аварийных режимов. Где:

 

Ø БЛОКИРОВКА - это, изменение режима работы (вплоть до остановки) машины, при­бора или устройства, вызванное внезапным нарушением нормальных условий их экс­плуатации; блокировка предотвращает ошибочные действия при управлении работой технического объекта. Блокировка осуществляется автоматически или вручную.

 

Ø ЗАЩИТА - это, остановка технологического процесса, вызванная аварийными нару­ше­ниями при эксплуатации с блокировкой (как правило), аварийного участка запорной арматурой и частичным или полным стравливанием газа в атмосферу. Защита срабаты­вает автоматически.

Можно представить алгоритм следующим образом:

Исходное положение – уставки технологического параметра в выключенном (разомкнутом) состоянии. Сигнал ноль, табло погашено, нет звука.

При превышении технологического параметра срабатывает уставка (контакт замкнут). Сигнал – единица, загорается табло, с указанием параметра и включается звук (сирена).

Подача логикой сигнала на исполнительные механизмы.

После устранения причины отклонения параметра схема приходит в исходное состояние. Повторное включение происходит с опробыванием и проверкой всех датчиков.

 

Устройства сигнализации предназначены для извещения обслуживающего персонала о состоянии контролируемых объектов.

Технологическая сигнализация извещает о нарушении нормального хода технологического процесса, что проявляется в отклонении от заданного значения технологических параметров: температуры, давления, уровня, расхода и т. п. В зданиях и сооружениях, где возможно появление в помещениях паров пожаро- и взрывоопасных веществ, а также токсических продуктов, срабатывает сигнализация повышения предельно допустимых концентраций таких веществ. Технологическая сигнализация бывает двух видов: предупредительная и аварийная.

Предупредительная сигнализация извещает о больших, но еще допустимых отклонениях параметров процесса от заданных. При появлении сигналов предупредительной сигнализации оператор должен принять меры для устранения возникающих неисправностей.

Аварийная сигнализация извещает о недопустимых отклонениях параметров процесса от регламентных или внезапном отключении какого-либо инженерного оборудования. Аварийная сигнализация требует немедленных действий оператора по заранее составленной инструкции. Поэтому такая сигнализация подается мигающим светом и резким звуком. Схемы аварийной сигнализации обычно снабжают кнопкой отключения (съема) звукового сигнала. При поступлении нового аварийного сигнала звуковая сигнализация включается снова. Иногда применяют схемы без повторения звукового сигнала. Такие схемы используются, когда появление хотя бы одного из аварийных сигналов автоматически вызывает остановку всей инженерной системы.

 

9. Измерения и их виды. Погрешности измерений.

 

       Измерение физической величины – нахождение значения физической величины опытным путём с помощью специальных технических средств.

По способу получения результата все измерения делят на виды: прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.

· Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

· Косвенное измерение – измерение, результат которого вычисляют по результатам прямых измерений по известным соотношениям.

· Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноимённых величин, при которых значения искомых величин находят решением системы уравнений с результатами прямых измерений.

· Совместные измерения – одновременно производимые измерения двух или нескольких разноимённых величин для нахождения функциональной зависимости между ними.

Для прямых измерений выделяют методы: непосредственной оценки, сравнения с мерой, дифференциальный, нулевой и замещения.

· Метод непосредственной оценки – даёт значение измеряемой величины непосредственно по отсчётному устройству измерительного прибора прямого действия.

· Метод сравнения с мерой – сравнение измеряемой величины с величиной, воспроизводимой мерой.

Сравнение с мерой, в свою очередь, может выполняться разными методами.

· Дифференциальный метод –измерение разности между значениями меры и измеряемой величины.

· Нулевой метод – метод, при котором разность между значениями меры и измеряемой величины доводят до нуля.

· Метод замещения – метод, когда измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными.

погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины. Поскольку истинное значение величины обычно неизвестно, на практике пользуются действительным значением (x _Д).

Погрешность измерения Δ определяется по формуле:

Δ = x _изм – x _Д,

где x _изм – измеренное значение величины.

· Основная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

· Нормальные условия измерений – условия измерения, когда воздействием влияющих величин на результат измерений можно пренебречь.

нормальная область значений влияющей величины (диапазон значений): температура окружающей среды — (20 ± 5) °С; относительная влажность — (65 ± 15) %; практическое отсутствие электрических и магнитных полей; напряжение питающей сети — (220 ± 4,4) В; частота питающей сети — (50 ± 1) Гц и т. д.; положение прибора — горизонтальное с отклонением от горизонтального ± 2 °;

· Влияющая величина – физическая величина, оказывающая влияние на размер измеряемой величины и/или на результат измерений.

· Дополнительная погрешность средства измерений – составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального её значения или вследствие её выхода за пределы нормальной области значений.

Класс точности средств измерений – это обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на точность, значение которых устанавливается в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Класс точности определяют как максимальную приведённую погрешность прибора выраженную в процентах. 1·10ⁿ, 1,5·10ⁿ, (1,6·10ⁿ)*, 2·10ⁿ, 2,5·10ⁿ, (3·10ⁿ)*, 4·10ⁿ, 5·10ⁿ, 6·10ⁿ (n = 1, 0, -1, -2 и т.д.)

 

· Абсолютная погрешность – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины. Δ = x _изм – x _Д

· Относительная погрешность – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.

ПРИМЕЧАНИЕ. Относительную погрешность в долях или в процентах находят из отношений:

δ = Δ / x или δ = Δ / x * 100%,

где Δ  – абсолютная погрешность измерений, x – действующее или измеренное значение величины.

Приведенная погрешность: δ = Δ / N шк *100%,

Где Δ  – абсолютная погрешность измерений, N шк – ВПИ  шкалы прибора.

Погрешность измерения обычно включает в себя погрешности, вызванные разными причинами и по-разному себя проявляющими, т.е. состоит из нескольких составляющих.

По причинам возникновения в отечественной метрологической литературе выделяют три основных группы погрешностей: методические, инструментальные и погрешности взаимодействия.

· Методические погрешности – погрешности, обусловленные несовершенством принятых моделей объектов и несовершенством методов измерений.

· Инструментальные погрешности - погрешности, обусловленные несовершенством средств измерения и особенностями их применения.

· Погрешности взаимодействия – погрешности, обусловленные взаимным влиянием средства измерения, объекта исследования и оператора.

По характеру проявления составляющие погрешности измерений разделяют на систематическую и случайную.

· Случайная погрешность – составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведённых с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

· Систематическая погрешность – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или же закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

По характеру изменения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону.

· Постоянные погрешности – погрешности, которые длительное время сохраняют своё значение, например, в течение времени выполнения всего ряда измерений. Они встречаются наиболее часто.

· Прогрессивные погрешности – непрерывно возрастающие или убывающие погрешности. К ним относятся, например, погрешности от износа рабочих поверхностей микрометров.

· Периодические погрешности – погрешности, значение которых является периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

· Погрешности, изменяющиеся по сложному закону – погрешности, обусловленные совместным действием нескольких систематических погрешностей.

В некоторых случаях систематическая погрешность измерения или одна из составляющих этой погрешности известна или может быть вычислена для каждого значения измеряемой величины. Мы можем исключить её из результата измерения внесением соответствующей поправки.

· Поправка к результату измерения – это известная или вычисляемая величина, которую следует прибавить к результату измерения, чтобы исключить систематическую погрешность или определённую составляющую систематической погрешности.

Очевидно, что поправка равна исключаемой составляющей погрешности, взятой с обратным знаком.

10. Классификация, назначение и принцип действия преобразователей давления (типа "Метран-100").

Датчики давления Метран-100 предназначены для измерения и непрерывного преобразования в унифицированный аналоговый токовый сигнал и/или цифровой сигнал в стандарте протокола HART (или на базе интерфейса RS-485) следующих входных величин:

· Избыточного давления (ДИ)

· Абсолютного давления (ДА)

· Разрежения (ДВ)

· Давления разрежения (ДИВ)

· Разности давлений (ДД)

· Гидростатического давления (ДГ)

УСТРОЙСТВО ДАТЧИКА

Датчик давления состоит из измерительного блока и электронного преобразователя.

 Датчики различных моделей имеют унифицированный электронный преобразователь и отличаются лишь конструкцией измерительного преобразователя.

       Измерительный преобразователь предназначен для преобразования измеряемого давления в электрический сигнал.

 Чувствительным элементом измерительного преобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремневыми пленочными тензорезисторами, прочно соединенная с металлической мембранной.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

При деформации чувствительного элемента под воздействием входной измеряемой величины (например, давления или разности давлений) изменяется электрическое сопротивление кремниевых тензорезисторов мостовой схемы на поверхности этого чувствительного элемента.

Электронное устройство датчика преобразует электрический сигнал от тензопреобразователя в стандартный аналоговый сигнал постоянного тока и/или в цифровой сигнал в стандарте протокола HART, или цифровой сигнал на базе интерфейса RS485.

В памяти сенсорного блока (АЦП) хранятся в цифровом формате результаты калибровки сенсора во всем рабочем диапазоне давлений и температур. Эти данные используются микропроцессором для расчета коэффициентов коррекции выходного сигнала при работе датчика.

Цифровой сигнал с платы АЦП сенсорного блока вместе с коэффициентами коррекции поступает на вход электронного преобразователя, микроконтроллер которого производит коррекцию и линеаризацию характеристики сенсорного блока, вычисляет скорректированное значение выходного сигнала датчика и далее:

для датчиков с кодами МП, МП1, МП2, МП3 передает его в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует его в аналоговый выходной сигнал или цифровой в стандарте HART (коды МП2, МП3);

для датчиков с кодами МП4, МП5 при помощи драйвера RS485 по запросу выдает значения давления (в заданном формате) в цифровую линию связи.

Для лучшего обзора жидкокристаллического индикатора (ЖКИ) и для удобного доступа к двум отделениям электронного преобразователя последний может быть повернут относительно измерительного блока от установленного положения на угол не более 90 ° против часовой стрелки.