Оптико-механические приборы.

Оптико-механические приборыпредназначены для высокоточных измерений размеров изделий и отклонений от геометрической формы. В их механизме сочетаются оптические и механические измерительные системы.

Основными конструктивными элементами приборов являются объектив, окуляр и соединяющая их система линз, призм и зеркал.

Важной характеристикой объектива является его фокусное расстояние: чем больше фокусное расстояние, тем больше увеличение объектива и тем меньше угол захвата изображения.

Главным достоинством оптико-механических приборов является способность увеличивать масштаб изображения наблюдаемого объекта, что позволяет вести наблюдение за интересующими событиями с расстояния в сотни и тысячи метров, что является большим плюсом в плане конспирации.

Рассмотрим прибор контроля освещенности 1ПН124.

Прибор контроля освещенности 1ПН124 предназначен для измерения освещенностей, создаваемых естественными или искусственными источниками, расположенными произвольно относительно изделия.

Прибор предназначен для работы в полевых условиях при испытаниях, при производстве оптических и электронно-оптических приборов наблюдения, а также для измерений, производимых в научных, конструкторских и проектных организациях, в технико-ремонтных службах.

Рисунок 5 – Внешний вид прибора контроля освещенности 1ПН124.

Принцип действия приборов основан на преобразовании фотоприемником величинысветового потока излучения в электрический ток, усилении, преобразовании и отображении егона жидкокристаллическом индикаторе в цифровом виде.

Приборы состоят из фотоприемника, индикатора и батарейного отсека.

На верхнем торце корпуса расположена оправа, на нижнем - батарейный отсек. Дляустановки нулевого отсчета используется маховичок, расположенный на боковой поверхностикорпуса. На задней поверхности корпуса имеется отверстие с резьбой 1/4 для установки прибора на штатив.

На лицевой поверхности корпуса находятся индикатор и кнопки управления.

В оправе установлены фотоприемник, молочное стекло и светофильтры. В нерабочем состоянии на оправу накручивается крышка.

В батарейном отсеке устанавливаются аккумуляторы НЛЦ-0,9 (основной источник питания приборов) или элементы типа R6 (дублирующий источник питания). Батарейный отсек герметично закрывается крышкой при помощи защелки.

Приборы имеют два режима работы: «ночь» - для измерений освещенности в диапазоне до 100 лк; «день» - для измерений освещенности более 100 лк.

Для обработки результатов измерений предусмотрена возможность подключения приборов к компьютеру с помощью вилки разъема RS-232, которая расположена на боковой стороне корпуса и защищена крышкой.

 

Теплоизмерительные приборы.

Термометр сопротивления представляет собой конструкцию, в которой проволока из платины или меди намотана на специальный диэлектрический каркас, размещенный внутри герметичного защитного корпуса, удобного по форме для монтажа.

Рисунок 6 – Внешний вид термометра сопротивления.

Работа термометра сопротивления основана на явлении изменения электрического сопротивления проводника в зависимости от его температуры (от температуры исследуемого термометром объекта). Зависимость сопротивления проволоки от температуры в общем виде выглядит так: Rt=R0(1+at), где R0 – сопротивление проволоки при 0°C, Rt – сопротивление проволоки при t°C, а — температурный коэффициент сопротивления термочувствительного элемента.

В процессе изменения температуры, тепловые колебания кристаллической решетки металла изменяют свою амплитуду, соответственно изменяется и электрическое сопротивление датчика. Чем выше температура — тем сильнее колеблется кристаллическая решетка — тем выше оказывается текущее сопротивление. В приведенной выше таблице представлены типичные характеристики двух популярных термометров сопротивления.

Прежде чем монтировать термометр, необходимо убедиться, что его тип выбран правильно, что градуировочная характеристика соответствует поставленной задаче, что монтажная длина рабочего элемента подходит, и остальные особенности конструкции позволяют произвести установку на данное место, для данных внешних условий.

Датчик проверяют на отсутствие внешних повреждений, осматривают его корпус, проверяют целостность обмотки датчика, а также сопротивление изоляции.

Рисунок 7 – Вид системыс подключенным термометром сопротивления.

Некоторые факторы могут негативно отразиться на точности измерений. Если датчик установлен в не то место, монтажная длина не соответствует рабочим условиям, плохое уплотнение, нарушение теплоизоляции трубопровода или иного оборудования — все это вызовет погрешность при измерении температуры.

Следует проверить все контакты, ведь если электрический контакт в соединениях прибора и датчика плохой, то это чревато погрешностью. Не попадает ли влага или конденсат на обмотку термометра, нет ли замыкания витков, правильно ли выполнена схема соединения (отсутствие компенсационного провода, отсутствие подгонки сопротивления линии), соответствует ли градуировка измерительного прибора градуировке датчика? Это важные моменты, на которые всегда стоит обращать пристальное внимание.

Вот типичные ошибки, которые могут возникнуть при монтаже термодатчика:

- Если на трубопроводе отсутствует теплоизоляция, то это неизбежно приведет к потерям тепла, поэтому место для измерения температуры должно быть выбрано так, чтобы все внешние факторы были учтены заранее.

- Малая или излишняя длина датчика может способствовать ошибке из-за неправильной установки датчика в рабочий поток исследуемой среды (датчик установлен не навстречу потоку и не по оси потока, как это должно быть по правилам).

- Градуировка датчика не соответствует регламентированной схеме для монтажа на данном объекте.

- Нарушение условия компенсации паразитного влияния изменяющейся температуры окружающей среды (не установлены компенсационные пробки и компенсационный провод, датчик подключен к прибору регистрации температуры по двухпроводной схеме).

- Не учтен характер среды: повышенная вибрация, химически агрессивная среда, среда повышенной влажности или повышенного давления. Датчик должен соответствовать условиям среды, выдерживать их.

- Непрочный или неполный контакт на зажимах датчика из-за плохой пайки или из-за влажности (отсутствует герметизация проводки от случайного попадания влаги в корпус термометра).

Требования к монтажу термометров сопротивления ТСП-Н и комплектов термопреобразователей сопротивления КТСП-Н описаны в руководстве по эксплуатации ТНИВ.405511.002 РЭ основанном на межгосударственном стандарте СНГ - ГОСТ 8.586.5 - 2005 и на международных стандартах EN 1434 – 2007.

Правила установки термопреобразователей на трубопроводе:

При установке термометра сопротивления ТСП-Н в защитную гильзу усилия не допускаются.

При монтаже КТСП-Н в прямом потоке трубопровода устанавливается прибор с маркировкой «Г» (горячий), в обратном потоке – термометр сопротивления с маркировкой «Х» (холодный).

ТСП-Н и КТСП-Н монтируются таким образом, чтобы чувствительный элемент прибора, расположенный на конце монтажной части, располагался на оси трубопровода.

При монтаже термометра сопротивления под углом 45° концы монтажной части прибора должны быть направлены навстречу потоку теплоносителя.

Во избежание помех при измерении, необходимо удалить присоединительные провода приборов от электрических кабелей с напряжением 220 В и более на расстояние не менее 0,3 м.

Производить ориентацию корпуса (головки) необходимо в нужном направлении и закрепите штуцер.

При горизонтальной ориентации термопреобразователя сопротивления с клеммной головкой кабельный ввод должен быть обращен вниз.

Предусмотреть сальниковое уплотнение под применяемый кабель.

Подсоединение комплекта термопреобразователей сопротивления производится к измерительному прибору, затем закрепляется кабель в сальниковом вводе.

Установленный термометр должен быть опломбирован.

Тип установки 1: Для трубопроводов диаметром до 25 мм, следует применять датчики температуры специальной конструкции КТСП-Н исполнение 6 (тип DS-кабель) (ТСП-Н исполнение 6) с короткой погружаемой частью и устанавливаемые в соответствующие фитинги – расширители, которые включаются в комплекты поставки теплосчётчиков и счётчиков-расходомеров.

Тип установки 2: В трубопроводах с диаметром условного прохода не более DN 50 по ГОСТ Р ЕН 1434-2 допускается также и установка датчиков температуры в изгибе (в колене). Датчики температуры на измерительных участках трубопроводов допускается устанавливать как до, так и после преобразователей расхода.

Тип установки 3: Если перпендикулярная (радиальная установка) датчиков температуры невозможна, то допускается устанавливать их наклонно, под тупым углом (от 120 до 150 °) к направлению потока. Причем углы наклона продольных осей датчиков температуры, входящих в комплект, к направлению потока на подающем и обратном трубопроводах должны отличаться на величину не более чем три градуса.

Тип установки 4: Для термометров сопротивления наиболее предпочтительной является перпендикулярная (радиальная) установка.

В теплосчётчиках, в соответствии с требованиями Правил учета тепловой энергии и теплоносителя на подающем трубопроводе термометры сопротивления устанавливаются перед преобразователями расхода, и расстояние между ними и датчиками расхода должно быть не менее 3 DN, а расстояние от термометров сопротивления до ближайшего местного сопротивления вверх по потоку (в том числе механических и магнитных фильтров) должно составлять не менее 5 DN. А если местным сопротивлением является группа колен в разных плоскостях, коллектор для слияния потоков, резкие расширения или сужения, либо регулирующая расход среды арматура любого типа, то расстояние от такого местного сопротивления до термометра сопротивления вверх по потоку должно быть более 10 D.

Для уменьшения длин прямолинейных участков перед датчиком температуры после местных сопротивлений, вызывающих существенную закрутку потока, следует применять формирователи потока.