Тема 1.5. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматического управления и регулирования систем водоснабжения, водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.  

Тема 1.5. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматического управления и регулирования систем водоснабжения, водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.  

Технология, методы и средства измерений

· Классификация, принцип действия измерительных приборов, применяемых в системах водоснабжения,водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.

· Правила применения контрольно-измерительных приборов.

· Влияние температуры на точность измерений.                                                                                                                                                                         

Автоматическое управление и регулирование санитарно-техническими системами.          

· Приборы учета, контроля и управления системами водоснабжения,водоотведения, отопления.                                                                         

· Основные понятия об автоматическом управлении и регулировании систем водоснабжения,водоотведения, отопления.

 

Практическое занятие. Работа с контрольно-измерительными приборами, устанавливаемыми в системах водопровода, отопления.

Практическое занятие. Снятие показаний приборов при а втоматическом управлении и регулировании систем водопровода и отопления

 

Тема 1.5. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматического управления и регулирования систем водоснабжения, водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.  

Технология, методы и средства измерений.

· Классификация, принцип действия измерительных приборов, применяемых в системах водоснабжения,водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.

· Правила применения контрольно-измерительных приборов.

· Влияние температуры на точность измерений.                                                                                                                                                                             

Измерительный прибор — это средствоизмерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Часто измерительным прибором называют средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступнойдля непосредственного восприятия оператора.

Классификация:

По способу представления информации (показывающие или регистрирующие)

· Показывающий измерительный прибор — измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний значений измеряемой величины (водомер)

· Регистрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Регистрация значений может осуществляться в аналоговой или цифровой формах. Различают самопишущие и печатающие регистрирующие приборы (электросчетчик или метраж на обоях)

По методу измерений

· Измерительный прибор прямого действия — измерительный прибор, например, манометр, амперметр в котором осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной (рулетка)

· Измерительный прибор сравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно (метр)

 

3. По форме представления показаний

· Аналоговый измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого или выходной сигнал являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины (линейка)

· Цифровой измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме (лазерный дальномер)

По другим признакам

· Суммирующий измерительный прибор -измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам (водомер с двумя и более вводами; выпуск)

· Интегрирующий измерительный прибор -измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяются путём её интегрирования по другой величине (             )

1. по способу применения и конструктивному исполнению (стационарные, щитовые, панельные, переносные);

2. по принципу действия учётом конструкции (с подвижными частями и без подвижных частей);

3. для приборов с механической частью также по сп особу создания противодействующего момента (механическим противодействием, магнитным или на основе электромагнитных сил);

4. по характеру шкалы и положению на ней нулевой точки (равномерная шкала, неравномерная, с односторонней, двухсторонней (симметричной и несимметричной), с безнулевой шкалой);

5. по конструкции отсчётного устройства (непосредственный отсчёт, со световым указателем— световым зайчиком, с пишущим устройством, язычковые - вибрационные частотомеры, со шкалой на оптоэлектронном эффекте — люминофор, ЖК, СИД);

6. по точности измерений ( нормируемые и ненормируемые — индикаторы или указатели);

7. по виду используемой энергии (физическому явлению)— электромеханические, электротепловые, электрокинетические, электрохимические;

8. по роду измеряемой величины (вольтметры, амперметры, веберметры, частотомеры, варметры и т.д.)

Параметры.

Для измерительных приборов характерен следующий ряд параметров:

Диапазон измерений — максимальная область значений измеряемой величины, на который рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).

Порог чувствительности — некоторое минимальное или пороговое значение измеряемой величины, которое прибор может различить.

Чувствительность — связывает значение измеряемого параметра с соответствующим ему изменением показаний прибора.

Точность — способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя (предел допустимой погрешности или неопределенность измерения).

Стабильность — способность прибора поддерживать заданную точность измерения в течение определенного времени после калибровки.

Основные контрольно-измерительные приборы

Амперметр — прибор для измерения силы тока в амперах.

Ацетометр — измерительный прибор (снаряд) для определения крепости уксусной кислоты. Этот прибор изобретённый Отто служил в конце XIX - начале XX века для испытания крепости уксуса, т. е. для определения содержания в нём свободной уксусной кислоты.

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр был изобретён итальянским учёным Эванджелиста Торричелли в 1644 году.

Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или ЭДС в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.

Динамометру - прибор для измерения силы или момента силы, состоит из силового юна (упругого элемента) и отсчётного устройства.

Дозиметр - прибор для измерения эффективной дозы или мощности ионизирующего излучения за некоторый промежуток времени. Само измерение называется дозиметрией.

Радиометр — прибор для измерения активности радионуклида в источнике или образце (в объёме жидкости, газа, аэрозоля, на загрязненных поверхностях) или плотности потока ионизирующих излучений для проверки на радиоактивность подозрительных предметов и оценки радиационной обстановки в данном месте в данный момент. Измерение вышеописанных величин называется радиометрией.

Рентгенметр — разновидность радиометра для измерения мощности гамма-излучения.

Омметр - измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения электрических активных (омических) сопротивлений.

Ручные пружинные весы - ручной прибор для измерения веса или массы, ручной динамометр, обычно предназначенный для бытового применения.

Правила эксплуатации

Воздействие температуры

Воздействие температуры также может привести к повреждению измерительного прибора. Слишком высокая и слишком низкая температура может повредить упругий элемент, в результате чего точность показаний прибора будет нарушена. Например, холодная температура может вызвать разрыв упругого элемента, а чрезмерно высокая — повреждение паяных соединений. Хотя в ряде случаев возможно запаять поврежденные соединения заново, однако чаще всего упругие элементы в таких случаях приходится заменять.

При выборе нового измерительного прибора для области применения, где он может подвергаться воздействию слишком высокой или слишком низкойтемпературы, следует принимать в расчет не только конструкцию прибора, но и то, из каких материалов он изготовлен. Важно также попытаться контролировать температуру окружающего воздуха вокруг прибора. Лучше всего это сделать, изолировав прибор от источника температуры, где это возможно. Например, это может быть сделано перемещением измерительного прибора на участок, где он в меньшей степени будет подвержен температурному воздействию.

Чрезмерная вибрация

Чрезмерная вибрация может создать проблемы в измерительных приборах всех типов, поскольку она ведет к интенсивному изнашиванию механизмов. Избежать этих проблем довольно легко — следует обеспечить правильную установку измерительных приборов. Если имеющееся основание для установки прибора должно быть усилено или заменено, об этом следует поставить в известность руководство.

Описание системы

Исходя из поставленной задачи, а также из некоторых пожеланий заказчика, была принята следующая система водоснабжения дома (рис. 6).

Рис. 6. Функциональная схема автоматизированной системы управления насосами артезианских скважин и станций водозабора

Насос из скважины закачивает воду в открытую промежуточную накопительную емкость, располагающуюся в подвале жилого дома, из которой одна насосная станция Н1 качает воду на дом, а вторая Н2 – на полив и технические нужды. Причем отбор воды для насосной станции полива располагается у самого дна накопительной емкости НБ. Это позволяет удалять накапливаемый на дне накопительной емкости НБ в процессе работы системы водоснабжения ил, а также опорожнять емкость в случае необходимости. Отбор же воды на водоснабжение дома берется на расстоянии около 100 мм от дна. Также на линии водоснабжения дома установлен фильтр.

Система водоснабжения жилого дома получилась довольно сложной, требующей соответствующей автоматики защиты и управления.

Для защиты от сухого хода погружного насоса ПН на выходе установлен датчик протока ДП. При получении сигнала на запуск погружного насоса ПН требуется через 3–5 сек. после старта включать контроль состояния датчика протока ДП. Если по истечении этого времени датчик протока ДП не размыкает свои контакты, то система отключается примерно на 10 мин. (время заполнения скважины), после чего процесс запускается заново. Если же процесс сразу запустился удачно и по истечении определенного времени скважина осушилась, то датчик протока замкнет свои контакты, и через 3–5 сек. система отключается также на 10 мин. для заполнения скважины.

Сигналы управления погружным насосом ПН поступают от датчиков верхнего и нижнего уровней (ВУ и НУ). То есть при замыкании датчика нижнего уровня НУ запускается погружной насос ПН. После заполнения емкости и размыкания датчика верхнего уровня ВУ погружной насос ПН отключается. Для защиты от возможного перелива емкости при выходе из строя датчика верхнего уровня устанавливается датчик верхнего аварийного уровня ВАУ. При срабатывании датчика верхнего аварийного уровня ВАУ происходит отключение погружного насоса ПН. При этом после того, как уровень воды начнет падать и датчик верхнего аварийного уровня разомкнется по истечении 3 мин. (время осушения накопительной емкости при одновременно включенных обеих насосных станциях), погружной насос ПН вновь включится. То есть система как бы переходит на работу от датчика верхнего аварийного уровня с работой по уставке времени.

Для защиты насосных станций от сухого хода в накопительной емкости НБ установлен датчик нижнего аварийного уровня НАУ, при срабатывании которого блокируется их работа.
При срабатывании датчиков аварийного верхнего ВАУ и аварийного нижнего НАУ уровней выдается прерывистый звуковой сигнал.
В качестве датчиков верхнего уровня (ВУ), нижнего уровня (НУ) и нижнего аварийного уровня (НАУ) можно применить поплавковые датчики уровня.
Предусмотрен также и ручной режим управления системой.

Тема 1.5. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматического управления и регулирования систем водоснабжения, водоотведения, отопления жилищно-коммунального хозяйства.