हीट इंजीनियरिंग माप के तरीकों और साधनों का चुनाव। गर्मी इंजीनियरिंग मात्रा को मापने के लिए साधन। तापमान माप। स्वचालित संकेत स्वचालित नियंत्रण

परिचय

1. पाठ्यक्रम कार्य की संरचना

2. माप के तकनीकी साधनों का चुनाव

3. ग्राफिक भाग के लिए स्पष्टीकरण

4. परिकलित भाग के लिए स्पष्टीकरण

४.१ प्रतिबंध उपकरण की गणना

४.२ थ्रॉटल डिवाइस की गणना करने की प्रक्रिया

४.३ छिद्र प्लेट डिजाइन

४.४ स्वचालित पोटेंशियोमीटर के मापने वाले सर्किट की गणना

४.५ स्वचालित पुल के मापने के सर्किट की गणना

साहित्य

परिचय

तकनीकी उपकरणों के संचालन की उत्पादन क्षमता, विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करने की समस्याओं को हल करने में निर्णायक भूमिका तकनीकी प्रक्रियाओं (APCS) के लिए स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की है। किसी भी आधुनिक APCS की मूल प्रणाली एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली है जो तकनीकी प्रक्रियाओं के ऑपरेटिंग मापदंडों के बारे में माप की जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देती है। माप के संगठन के मुद्दे, माप उपकरणों की पसंद और मापे गए मापदंडों का तकनीकी प्रक्रियाओं की बारीकियों से गहरा संबंध है और इसे संबंधित तकनीकी प्रतिष्ठानों के डिजाइन चरण में हल किया जाना चाहिए, अर्थात एक के डिजाइन में भाग लेने वाले हीट पावर इंजीनियर तकनीकी संस्थापन को विभिन्न भौतिक मात्राओं को मापने के तरीकों और उनके अनुप्रयोग के कौशल का उचित ज्ञान होना चाहिए।

140104 "औद्योगिक ताप विद्युत इंजीनियरिंग" की विशेषता में अध्ययन करने वाले भविष्य के विशेषज्ञ "हीट इंजीनियरिंग माप" अनुशासन का अध्ययन करते हुए यह ज्ञान प्राप्त करते हैं। इस अनुशासन के कार्य कार्यक्रम द्वारा प्रदान किया गया शोध, छात्रों द्वारा अपनी पढ़ाई के दौरान प्राप्त ज्ञान के समेकन, गहनता और सामान्यीकरण में योगदान देता है, और इस ज्ञान को योजनाओं के विकास के लिए विशिष्ट इंजीनियरिंग समस्याओं के जटिल समाधान के लिए लागू करता है। ताप विद्युत संयंत्रों के तापीय नियंत्रण के लिए।

पाठ्यक्रम के काम में तकनीकी इकाई के मापदंडों में से एक की निगरानी के लिए एक मापने वाले चैनल का विकास, माप उपकरणों की पसंद, एक प्रतिबंध उपकरण की गणना या कार्य के विकल्प के आधार पर एक माध्यमिक उपकरण का माप सर्किट शामिल है।

1. पाठ्यक्रम कार्य की संरचना

एक तकनीकी प्रक्रिया के भौतिक पैरामीटर को नियंत्रित करने के लिए एक मापने वाले चैनल के डिजाइन पर पाठ्यक्रम कार्य में एक व्याख्यात्मक नोट और एक ग्राफिक भाग होता है।

पाठ्यक्रम कार्य के पाठ भाग (व्याख्यात्मक नोट) में निम्नलिखित मुख्य भाग शामिल हैं:

परिचय;

माप के तकनीकी साधनों का चयन;

मापने चैनल त्रुटि की गणना;

प्रतिबंध उपकरण की गणना (द्वितीयक उपकरण का माप सर्किट);

काम के ग्राफिक भाग में शामिल हैं:

विकसित मापने वाले चैनल का कार्यात्मक आरेख;

छिद्र डिवाइस का आरेखण (तकनीकी उपकरणों पर प्राथमिक कनवर्टर की स्थापना की असेंबली ड्राइंग)।

2. तकनीकी माप उपकरणों का चयन

व्याख्यात्मक नोट के इस भाग में तकनीकी प्रक्रिया का विवरण और किसी दिए गए भौतिक पैरामीटर को मापने के लिए एक विधि चुनने का औचित्य शामिल है। मुख्य डिजाइन निर्णय तकनीकी प्रक्रिया और वर्तमान स्थिति और उद्योग नियमों के विश्लेषण के आधार पर किए जाते हैं।

तकनीकी प्रक्रिया की विशेषताओं और इसके मापदंडों को ध्यान में रखते हुए विशिष्ट प्रकार के माप उपकरणों का चयन किया जाता है।

सबसे पहले, वे आग और विस्फोट के खतरे, पर्यावरण की आक्रामकता और विषाक्तता, सूचना संकेतों के संचरण की सीमा, आवश्यक सटीकता और गति जैसे कारकों को ध्यान में रखते हैं। ये कारक तकनीकी मापदंडों को मापने के तरीकों की पसंद, उपकरणों की आवश्यक कार्यक्षमता (संकेत, रिकॉर्डिंग, आदि), माप रेंज, सटीकता वर्ग, रिमोट ट्रांसमिशन का प्रकार आदि निर्धारित करते हैं।

निम्नलिखित बातों के आधार पर, संदर्भ साहित्य के अनुसार उपकरणों और कन्वर्टर्स का चयन किया जाना चाहिए:

तकनीकी प्रक्रिया के समान मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए, श्रृंखला में उत्पादित एक ही प्रकार के माप उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक है;

बड़ी संख्या में समान मापदंडों के साथ, मल्टीपॉइंट उपकरणों का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है;

उपकरणों की सटीकता वर्ग को तकनीकी आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए;

आक्रामक मीडिया के साथ तकनीकी प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए, विशेष उपकरणों की स्थापना के लिए प्रदान करना आवश्यक है, और सामान्य संस्करण में उपकरणों का उपयोग करने के मामले में, उन्हें संरक्षित किया जाना चाहिए।

स्टेट सिस्टम ऑफ इंडस्ट्रियल इंस्ट्रूमेंट्स एंड ऑटोमेशन मीन्स (जीएसपी) में शामिल सबसे सामान्य प्रकार के औद्योगिक माध्यमिक उपकरण तालिका 1 में प्रस्तुत किए गए हैं।

तालिका एक

पीवी डिवाइस न्यूमेटिक सिस्टम "स्टार्ट" के द्वितीयक उपकरण हैं और पहले से संपीड़ित वायु दबाव (एकीकृत वायवीय संकेत) में परिवर्तित किसी भी तकनीकी पैरामीटर को मापने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

स्वचालित पोटेंशियोमीटर KSP, संतुलित पुल KSM, मिलीमीटर KSU का उपयोग तापमान और अन्य मापदंडों को मापने और रिकॉर्ड करने के लिए किया जाता है, जिसके परिवर्तन को DC वोल्टेज, सक्रिय प्रतिरोध, DC शक्ति में परिवर्तन में परिवर्तित किया जा सकता है।

पोटेंशियोमीटर KSP-4, संशोधन के आधार पर, एक या कई (यदि डिवाइस मल्टीपॉइंट है) मानक अंशांकन के थर्मोकपल या एक या अधिक डीसी वोल्टेज स्रोतों के साथ एक सेट में काम कर सकता है।

संतुलित पुल KSM-4 मानक अंशांकन के एक या अधिक प्रतिरोध थर्मामीटर के साथ एक सेट में संचालित होते हैं, और मिलीमीटर KSU-4 - एक सेट में प्रत्यक्ष वर्तमान संकेतों के एक या अधिक स्रोतों के साथ।

माध्यमिक उपकरण केएसडी अंतर ट्रांसफार्मर सेंसर से लैस प्राथमिक मापने वाले ट्रांसड्यूसर के संयोजन में काम करते हैं।

ऊपर वर्णित प्रत्येक प्रकार के उपकरण विभिन्न संशोधनों में उपलब्ध हैं, आकार में भिन्न, मापने की सीमा, इनपुट संकेतों की संख्या, सहायक उपकरणों की उपलब्धता आदि।

कार्यात्मक विशेषता के आधार पर एक या किसी अन्य उपकरण को चुनते समय, इस पैरामीटर की निगरानी और विनियमन के लिए आवश्यकताओं के साथ उपकरण की सादगी और कम लागत को जोड़ना आवश्यक है। सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों की निगरानी रिकॉर्डर से की जानी चाहिए, जो संकेतक उपकरणों की तुलना में अधिक जटिल और महंगे हैं। तकनीकी प्रक्रिया के समायोज्य मापदंडों को भी रिकॉर्डर द्वारा नियंत्रित किया जाना चाहिए, जो नियामकों की सेटिंग्स को समायोजित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

एक ही प्रकार के समान अंशांकन और समान माप सीमा के सेंसर के साथ संयुक्त संचालन के लिए माध्यमिक उपकरणों का चयन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि केएसपी, केएसएम, केएसडी उपकरणों को अंक 3,6,12 के साथ उत्पादित किया जाता है। मल्टीपॉइंट उपकरणों में एक स्विच होता है जो स्वचालित रूप से और वैकल्पिक रूप से सेंसर को माप सर्किट से जोड़ता है। कैरिज पर स्थित प्रिंटर, सेंसर के सीरियल नंबर के साथ आरेख पर अंक प्रिंट करता है।

सेंसर से सेकेंडरी डिवाइस के लिए एकीकृत संचार चैनल सिग्नल का प्रकार चुनते समय, संचार चैनल की लंबाई को ध्यान में रखा जाता है। 300 मीटर तक की लंबाई के साथ, किसी भी एकीकृत सिग्नल का उपयोग किया जा सकता है यदि स्वचालित तकनीकी प्रक्रिया आग और विस्फोटक नहीं है। आग और विस्फोट के खतरे और 300 मीटर से अधिक की दूरी के मामले में, वायवीय स्वचालन उपकरण का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, उदाहरण के लिए, "स्टार्ट" सिस्टम के उपकरण। इलेक्ट्रिक मापने वाले उपकरणों को बहुत कम देरी की विशेषता है और सटीकता में वायवीय उपकरणों को पार करते हैं (अधिकांश वायवीय उपकरणों की सटीकता वर्ग 1.0 है, विद्युत वाले - 0.5)। विद्युत साधनों का उपयोग कंप्यूटर के कार्यान्वयन को सरल करता है।

एक साथ काम करने के लिए सेंसर और सेकेंडरी डिवाइस चुनते समय, आपको सेंसर आउटपुट सिग्नल और सेकेंडरी डिवाइस इनपुट सिग्नल के मिलान पर ध्यान देना चाहिए।

उदाहरण के लिए, सेंसर के वर्तमान आउटपुट सिग्नल के साथ, सेकेंडरी डिवाइस का इनपुट सिग्नल भी करंट होना चाहिए, और सेंसर और सेकेंडरी डिवाइस के लिए करंट का प्रकार और इसके परिवर्तन की सीमा समान होनी चाहिए। यदि यह शर्त पूरी नहीं होती है, तो आपको जीएसपी (तालिका 2) में उपलब्ध एक एकीकृत सिग्नल के इंटरमीडिएट कन्वर्टर्स का उपयोग दूसरे में करना चाहिए।

तालिका 2

सबसे आम मध्यवर्ती जीएसपी कन्वर्टर्स

कनवर्टर प्रकार	इनपुट संकेत	उत्पादन में संकेत
	थर्मोकपल का EMF	डीसी करंट 0 ... 5 एमए
	विद्युतीय प्रतिरोध	डीसी करंट 0 ... 5 एमए
	थर्मोकपल का EMF	डीसी करंट 0 ... 5 एमए
	विद्युतीय प्रतिरोध	डीसी करंट 0 ... 5 एमए
	डीसी वोल्टेज 0 ... 2 वी	डीसी करंट 0 ... 5 एमए
	डीसी करंट 0 ... 5 एमए	संपीड़ित हवा का दबाव 0.2 ... 1.0 किग्रा / सेमी 2

इंटरमीडिएट कन्वर्टर एनपी -3 का उपयोग डिफरेंशियल ट्रांसफॉर्मर कन्वर्टर के आउटपुट सिग्नल को यूनिफाइड करंट सिग्नल में बदलने के लिए नॉर्मलाइज़िंग कन्वर्टर के रूप में किया जाता है।

EPP-63 कनवर्टर का उपयोग GSP की विद्युत शाखा से वायवीय में संक्रमण के लिए किया जाता है।

सेंसर और उपकरण चुनते समय, आपको न केवल सटीकता वर्ग पर ध्यान देना चाहिए, बल्कि माप सीमा पर भी ध्यान देना चाहिए। यह याद रखना चाहिए कि पैरामीटर का नाममात्र मान सेंसर या डिवाइस की माप सीमा के अंतिम तीसरे में होना चाहिए। यदि यह शर्त पूरी नहीं होती है, तो पैरामीटर की सापेक्ष माप त्रुटि सेंसर या डिवाइस की सापेक्ष कम त्रुटि से काफी अधिक होगी। इस प्रकार, आपको एक बड़े मार्जिन के साथ एक मापने की सीमा का चयन नहीं करना चाहिए (यह ऊपरी माप सीमा के लिए पर्याप्त है जो कि पैरामीटर के नाममात्र मूल्य से 25% अधिक नहीं है)।

यदि मापा गया माध्यम सेंसर या डिवाइस की सामग्री के संबंध में रासायनिक रूप से सक्रिय है (उदाहरण के लिए, एक स्प्रिंग प्रेशर गेज, एक हाइड्रोस्टैटिक लेवल गेज, वेरिएबल प्रेशर ड्रॉप विधि का उपयोग करके प्रवाह को मापने के लिए एक डिफरेंशियल प्रेशर गेज), तो इसकी सुरक्षा है अलग करने वाले जहाजों या डायाफ्राम सील का उपयोग करके किया जाता है।

विकसित मापने वाले चैनल को GOST 21.404-85 के अनुसार बनाए गए कार्यात्मक आरेख के रूप में चित्र में दिखाया गया है। मापनऔर उपकरण। - एम।: एनरगोटोमिज़डैट, 1984 .-- 232 पी। ...

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वी. पी. हीट इंजीनियरिंग मापनऔर उपकरण। मॉस्को: एनर्जिया, 1978, - 704 पीपी। चिस्त्यकोव एस.एफ., रादुन डी.वी. हीट इंजीनियरिंग मापनऔर उपकरण। ... एम।: हायर स्कूल, 1972, - 392 मापनउद्योग में: रेफरी। ...

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स्वचालित होने वाला पहला नियंत्रण कार्य माप था। एक संकेतक के साथ एक मापने वाला उपकरण मानव इंद्रियों को बदल देता है, तेज और काफी सटीक माप प्रदान करता है। यदि आवश्यक हो, तो तकनीकी मापदंडों (चित्र। 1.1) में परिवर्तन की गतिशीलता को रिकॉर्ड करते हुए, एक रिकॉर्डिंग डिवाइस (आरपी) को इससे जोड़ा जा सकता है। इस डेटा का उपयोग तकनीकी प्रक्रिया (टीपी) के प्रवाह का विश्लेषण करने के लिए किया जा सकता है, और रिकॉर्डर द्वारा दर्ज किया गया आरेख एक रिपोर्टिंग दस्तावेज़ के रूप में कार्य करता है। स्वत: संकेत के दौरान ऑपरेटर (ओ) के कार्य नियंत्रण त्रुटि के निर्धारण के साथ-साथ नियामक कार्रवाई के कार्यान्वयन के लिए कम हो जाते हैं।

छोटे तकनीकी सुधारों ने स्वचालित संकेत से स्वचालित नियंत्रण की ओर बढ़ना संभव बना दिया है। इस मामले में, ऑपरेटर को निर्धारित मूल्यों से तकनीकी मापदंडों के विचलन के बारे में जानकारी प्राप्त होती है। स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, मीटर और संकेतक के अलावा, एक तुलना उपकरण (यूएस) और एक सेटपॉइंट (जेडडी) शामिल है - एक उपकरण जो तकनीकी पैरामीटर के मूल्य को याद रखता है। ऑपरेटर और नियंत्रण प्रणाली के बीच कार्यों का विभाजन अंजीर में दिखाया गया है। १.२. इस प्रकार, कार्य नियंत्रण(फ्रेंच से कंट्रा? ले -कुछ जाँचना) उन घटनाओं का पता लगाना है जो निर्धारित करती हैं

चावल। १.१.

स्वचालित संकेत स्वचालित नियंत्रण

इस या उस प्रक्रिया के दौरान। मामले में जब इन घटनाओं का प्रत्यक्ष मानव भागीदारी के बिना पता लगाया जाता है, तो ऐसे नियंत्रण को स्वचालित कहा जाता है।

नियंत्रण का सबसे महत्वपूर्ण घटक भौतिक मात्राओं का मापन है जो प्रक्रिया के पाठ्यक्रम की विशेषता है। ऐसी मात्राओं को कहा जाता है प्रक्रिया पैरामीटर।इंजीनियरिंग सिस्टम में तकनीकी प्रक्रियाओं को ऐसी भौतिक मात्रा (पैरामीटर) के मूल्यों की विशेषता होती है जैसे आर्द्रता, दबाव, तापमान, स्तर, प्रवाह दर और तरल और गैसीय मीडिया की मात्रा।

मापविशेष तकनीकी साधनों की सहायता से आनुभविक रूप से किसी भौतिक मात्रा का मान ज्ञात करना कहलाता है। किसी भी माप का अंतिम लक्ष्य माप के बारे में मात्रात्मक जानकारी प्राप्त करना है। मापन की प्रक्रिया में, यह स्थापित किया जाता है कि मापी गई भौतिक मात्रा एक इकाई के रूप में ली गई गुणात्मक रूप से सजातीय भौतिक मात्रा से कितनी बार अधिक या कम है।

अगर 0 - मापी गई भौतिक मात्रा, - माप की एक इकाई के रूप में ली गई भौतिक मात्रा का एक निश्चित आकार, सी- एक संख्यात्मक मान (माप की स्वीकृत इकाई में 7), फिर माप परिणाम (7 को निम्नलिखित समानता द्वारा दर्शाया जा सकता है:

( 1. 1)

समीकरण (1.1) को मूल माप समीकरण कहा जाता है। इससे यह पता चलता है कि मूल्य सीमाप की चयनित इकाई के आकार पर निर्भर करता है }