Introducere
1. Alcătuirea lucrării de curs
2. Alegerea mijloacelor tehnice de măsurare
3. Explicații pentru partea grafică
4. Explicații pentru partea calculată
4.1 Calculul dispozitivului de restricție
4.2 Procedura de calcul a dispozitivului de accelerație
4.3 Proiectarea plăcii orificiului
4.4 Calculul circuitului de măsurare al potențiometrului automat
4.5 Calculul circuitului de măsurare al podului automat
Literatură
INTRODUCERE
Rolul decisiv în rezolvarea problemelor de asigurare a eficienței producției, fiabilității și siguranței în exploatare a echipamentelor tehnologice revine sistemelor automate de control pentru procese tehnologice (APCS). Sistemul de bază al oricărui APCS modern este un sistem de control automat care permite obținerea de informații de măsurare despre parametrii de funcționare ai proceselor tehnologice. Problemele de organizare a măsurătorilor, alegerea instrumentelor de măsurare și a parametrilor măsurați sunt strâns legate de specificul proceselor tehnologice și trebuie rezolvate în faza de proiectare a instalațiilor tehnologice corespunzătoare, adică inginerul termoenergetic care participă la proiectare. a unei instalatii tehnologice trebuie sa aiba cunostinte corespunzatoare a metodelor de masurare a diverselor marimi fizice si abilitati de aplicare a acestora.
Viitorii specialiști care studiază în specialitatea 140104 „Inginerie industrială a energiei termice” primesc aceste cunoștințe în timp ce studiază disciplina „Măsurări de inginerie termică”. Cursurile, prevăzute de programul de lucru al acestei discipline, contribuie la consolidarea, aprofundarea și generalizarea cunoștințelor dobândite de studenți în timpul studiilor, precum și aplicarea acestor cunoștințe la soluționarea integrată a problemelor specifice de inginerie pentru elaborarea de scheme. pentru controlul termic al centralelor termice.
Lucrările de curs includ dezvoltarea unui canal de măsurare pentru monitorizarea unuia dintre parametrii unei unități tehnologice, alegerea instrumentelor de măsurare, calcularea unui dispozitiv de restricție sau a unui circuit de măsurare al unui dispozitiv secundar, în funcție de opțiunea sarcinii.
1. COMPOZIȚIA LUCRĂRII CURSULUI
Lucrarea de curs privind proiectarea unui canal de măsurare pentru monitorizarea unui parametru fizic al unui proces tehnologic constă dintr-o notă explicativă și o parte grafică.
Partea de text (nota explicativă) a lucrării de curs include următoarele secțiuni principale:
Introducere;
Selectarea mijloacelor tehnice de măsurare;
Calculul erorii canalului de măsurare;
Calculul dispozitivului de restricție (circuit de măsurare al dispozitivului secundar);
Partea grafică a lucrării include:
diagrama funcțională a canalului de măsurare dezvoltat;
desen al dispozitivului cu orificii (desen de montaj al instalării convertizorului primar pe echipamentul tehnologic).
2. SELECTAREA INSTRUMENTELOR TEHNICE DE MĂSURARE
Această parte a notei explicative include o descriere a procesului tehnologic și justificarea alegerii unei metode de măsurare a unui parametru fizic dat. Principalele decizii de proiectare sunt luate pe baza unei analize a procesului tehnologic și a reglementărilor guvernamentale și industriale actuale.
Tipuri specifice de instrumente de măsură sunt selectate ținând cont de caracteristicile procesului tehnologic și de parametrii acestuia.
În primul rând, ele iau în considerare factori precum pericolul de incendiu și explozie, agresivitatea și toxicitatea mediului, gama de transmisie a semnalului de informații, precizia și viteza necesară. Acești factori determină alegerea metodelor de măsurare a parametrilor tehnologici, funcționalitatea necesară a dispozitivelor (indicare, înregistrare etc.), domenii de măsurare, clase de precizie, tip de transmisie la distanță etc.
Dispozitivele și convertoarele trebuie selectate conform literaturii de referință, pe baza următoarelor considerații:
Pentru controlul acelorași parametri ai procesului tehnologic este necesar să se utilizeze același tip de instrumente de măsură produse în serie;
Cu un număr mare de parametri identici, se recomandă utilizarea dispozitivelor multipunct;
Clasa de precizie a instrumentelor trebuie să corespundă cerințelor tehnologice;
Pentru a controla procesele tehnologice cu medii agresive, este necesar să se prevadă instalarea unor dispozitive speciale, iar în cazul utilizării dispozitivelor într-o versiune normală, acestea trebuie protejate.
Cele mai comune tipuri de dispozitive secundare industriale incluse în Sistemul de stat al instrumentelor industriale și mijloacelor de automatizare (GSP) sunt prezentate în Tabelul 1.
tabelul 1
Dispozitivele fotovoltaice sunt dispozitive secundare ale sistemului pneumatic „Start” și sunt utilizate pentru măsurarea oricăror parametri tehnologici transformați anterior în presiunea aerului comprimat (semnal pneumatic unificat).
Potențiometrele automate KSP, punțile echilibrate KSM, miliampermetrele KSU sunt utilizate pentru măsurarea și înregistrarea temperaturii și a altor parametri, a căror modificare poate fi transformată într-o modificare a tensiunii continue, rezistenței active, puterii CC.
Potențiometrele KSP-4, în funcție de modificare, pot funcționa fie într-un set cu unul sau mai multe (dacă dispozitivul este multipunct) termocupluri de calibrare standard, fie cu una sau mai multe surse de tensiune DC.
Punțile echilibrate KSM-4 funcționează într-un set cu unul sau mai multe termometre de rezistență de calibrare standard și miliampermetre KSU-4 - într-un set cu una sau mai multe surse de semnale de curent continuu.
Dispozitivele secundare KSD funcționează într-un set cu traductoare de măsurare primare echipate cu senzori transformator diferențial.
Fiecare tip de dispozitiv menționat mai sus este disponibil în diverse modificări, care diferă ca mărime, domeniul de măsurare, numărul de semnale de intrare, disponibilitatea dispozitivelor auxiliare etc.
Alegând unul sau altul dispozitiv pe baza unei caracteristici funcționale, este necesar să se combine simplitatea și costul redus al echipamentului cu cerințele de monitorizare și reglare a acestui parametru. Cei mai importanți parametri ar trebui monitorizați cu înregistratoare, care sunt mai complexe și mai scumpe decât instrumentele indicatoare. Parametrii reglabili ai procesului tehnologic trebuie de asemenea monitorizați cu înregistratoare, ceea ce este important pentru reglarea setărilor regulatoarelor.
Atunci când alegeți dispozitive secundare pentru funcționarea în comun cu senzori de același tip de aceeași calibrare și cu aceleași limite de măsurare, trebuie luat în considerare faptul că dispozitivele KSP, KSM, KSD sunt produse cu numărul de puncte 3,6,12. Instrumentele multipunct au un comutator care conectează automat și alternativ senzorul la circuitul de măsurare. Imprimanta, situată pe cărucior, imprimă puncte pe diagramă cu numărul de serie al senzorului.
Atunci când alegeți tipul de semnal al canalului de comunicație unificat de la senzor la dispozitivul secundar, se ia în considerare lungimea canalului de comunicație. Cu o lungime de până la 300 m, orice semnal unificat poate fi utilizat, dacă procesul tehnologic automatizat nu este incendiu și exploziv. În caz de pericol de incendiu și explozie și o distanță de cel mult 300 m, se recomandă utilizarea echipamentelor pneumatice de automatizare, de exemplu, dispozitive ale sistemului „Start”. Instrumentele electrice de măsură se caracterizează printr-o întârziere mult mai mică și depășesc instrumentele pneumatice ca precizie (clasa de precizie a majorității instrumentelor pneumatice este 1,0, cele electrice - 0,5). Utilizarea mijloacelor electrice simplifică implementarea calculatoarelor.
Atunci când alegeți senzorii și dispozitivele secundare pentru a lucra împreună, trebuie acordată atenție potrivirii semnalului de ieșire al senzorului și semnalului de intrare al dispozitivului secundar.
De exemplu, cu semnalul de ieșire curent al senzorului, semnalul de intrare al dispozitivului secundar trebuie să fie și el curent, iar tipul de curent și domeniul de variație a acestuia pentru senzor și dispozitivul secundar trebuie să fie aceleași. Dacă această condiție nu este îndeplinită, atunci ar trebui să utilizați convertoarele intermediare ale unui semnal unificat în altul disponibil în GSP (Tabelul 2).
masa 2
Cele mai comune convertoare intermediare GSP
|
Tip convertor |
Semnal de intrare |
Semnal de ieșire |
|
EMF al termocuplului |
curent DC 0 ... 5 mA |
|
|
Rezistență electrică |
curent DC 0 ... 5 mA |
|
|
EMF al termocuplului |
curent DC 0 ... 5 mA |
|
|
Rezistență electrică |
curent DC 0 ... 5 mA |
|
|
Tensiune DC 0 ... 2 V |
curent DC 0 ... 5 mA |
|
|
curent DC 0 ... 5 mA |
Presiunea aerului comprimat 0,2 ... 1,0 kgf / cm 2 |
Convertorul intermediar NP-3 este utilizat ca convertor de normalizare pentru convertirea semnalului de ieșire al convertorului transformatorului diferenţial într-un semnal de curent unificat.
Convertorul EPP-63 este utilizat pentru trecerea de la ramura electrică a GSP la cea pneumatică.
Atunci când alegeți senzori și instrumente, ar trebui să acordați atenție nu numai clasei de precizie, ci și domeniului de măsurare. Trebuie reținut că valorile nominale ale parametrului ar trebui să fie în ultima treime din domeniul de măsurare al senzorului sau dispozitivului. Dacă această condiție nu este îndeplinită, eroarea relativă de măsurare a parametrului va depăși semnificativ eroarea relativă redusă a senzorului sau dispozitivului. Astfel, nu trebuie să alegeți un domeniu de măsurare cu o marjă mare (este suficient să aveți o limită superioară de măsurare care să nu fie cu mai mult de 25% mai mare decât valoarea nominală a parametrului).
Dacă mediul măsurat este activ din punct de vedere chimic în raport cu materialul senzorului sau al dispozitivului (de exemplu, un manometru cu arc, un manometru hidrostatic, un manometru de presiune diferențială pentru măsurarea debitului folosind metoda căderii variabile a presiunii), atunci protecția sa este efectuate folosind vase separatoare sau etanșări cu diafragmă.
Canalul de măsurare dezvoltat este prezentat în figură ca o diagramă funcțională realizată în conformitate cu GOST 21.404-85. măsurători si aparate. - M .: Energoatomizdat, 1984 .-- 232 p. ...
Tehnica termică controlul cazanului
Lucrări de curs >> Industrie, producțieProiectul de curs trebuie realizat inginerie termică controlul unității cazanului Еп- ... datele necesare sunt dispozitive selectate inginerie termică Control. Executat preliminar ... .300 TO 5. Murin R.P. Tehnica termică măsurători M., Energie 1979 6. Secundar ...
METODE SI MIJLOACE MĂSURARE TEMPERATURA. Avantajele și dezavantajele fiecărei metode. METROLOGICE
Lucrări de curs >> Stat și dreptV. P. Tehnica termică măsurători si aparate. Moscova: Energiya, 1978, - 704 p. Chistyakov S.F., Radun D.V. Tehnica termică măsurători si aparate. ... M .: Şcoala superioară, 1972, - 392 Măsurătorileîn industrie: Ref. ...
Tipuri de cantități termice. Tipuri de instrumente de măsurare pentru mărimi termice.
Terminologie în domeniul măsurării temperaturii. Clasificarea instrumentelor de măsurare a temperaturii. Tipuri și metode de măsurare a temperaturii. Erori de măsurare. Alegerea instrumentelor de măsurare pentru a asigura precizia de măsurare necesară.
Asigurarea uniformității măsurătorilor de temperatură
Concepte generale de verificare a instrumentelor de măsurare a temperaturii: pregătirea pentru verificare, operații de verificare și înregistrarea rezultatelor verificării. Cerințe pentru spațiile de verificare a instrumentelor de măsurare a temperaturii.
Mijloace pentru măsurarea compoziției și proprietăților fizico-chimice ale substanțelor
Terminologie în domeniul măsurării compoziției și proprietăților fizico-chimice ale substanțelor. Unități de măsură. Metode de analiză tehnică: chimică, fizică, fizico-chimică, electrochimică, optică. Esența metodelor de măsurare directe și indirecte. Clasificarea instrumentelor și echipamentelor auxiliare pentru măsurători fizice și chimice.
Asigurarea uniformității măsurătorilor compoziției și proprietăților fizico-chimice ale substanțelor
Concepte generale de verificare a instrumentelor de măsurare a compoziției fizice și chimice și a proprietăților substanțelor: pregătirea pentru verificare, operațiuni de verificare și înregistrarea rezultatelor verificării. Cerințe pentru spațiile de verificare a instrumentelor de măsurare a compoziției fizice și chimice și a proprietăților substanțelor.
ÎNTREBĂRI LA EXAMENE DE STAT LA DISCIPLINA „METODE ȘI ECHIPAMENTE DE MĂSURARE, ÎNCERCARE ȘI CONTROL” PENTRU SPECIALITATEA 27.03.02 „MANAGEMENTUL CALITĂȚII”
Măsurătorile
Conceptul de măsurare.
Clasificarea măsurătorilor: în funcție de caracteristica de precizie; prin numărul de măsurători dintr-o serie de măsurători; în raport cu modificarea valorii măsurate; prin exprimarea rezultatului măsurării; prin metoda de obținere a informațiilor; în funcţie de scopul metrologic.
Conceptul de zonă de măsurare. Clasificarea măsurătorilor în funcție de zona de măsurare.
Instrumente de măsurare: concept și clasificare
Tipuri de instrumente de masura: masuri, instrumente de masura, traductoare de masura, instalatii de masura, sisteme de masura, instrumente auxiliare de masura.
Clasificarea măsurilor: unică, multivalorică, un set de măsuri. Clasificarea aparatelor de măsurare după dispozitiv: comparativ, afișare, autoînregistrare, integratoare. Clasificarea traductoarelor de măsurare: primare, intermediare, emițătoare, scară. Clasificarea instrumentelor de măsurare în funcție de scopul lor: standarde inițiale de lucru, standarde de lucru, instrumente de măsură de lucru.
Eroarea și acuratețea instrumentelor de măsură. Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsură
Erori la instrumentele de măsurare: de bază și suplimentare, statistice și dinamice. Modalități de exprimare a limitelor erorilor admisibile. Clase de precizie ale instrumentelor de măsurare și categorii de standarde de lucru.
Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsură: concept și tipuri; standardizarea caracteristicilor metrologice.
Testare
Conceptul de testare. Clasificarea testelor. Facilități de testare. Suport metrologic al procesului de testare.
Control
Conceptul de control. Clasificarea controlului. Controale. Suport metrologic al procesului de control.
Principii de măsurare. Tehnici (metode) de măsurare
Principii de măsurare: concept și clasificare.
Metode de măsurare: concept și clasificare.
Conceptul de tehnici de măsurare, structură, suport de reglementare. Scopul, metodele, procedura și conținutul certificării metrologice a procedurilor de măsurare.
Instrumente de măsură pentru mărimi geometrice
Terminologie în domeniul măsurătorilor mărimilor geometrice. Clasificarea instrumentelor de măsură pentru mărimi geometrice. Tipuri și metode de măsurare a mărimilor geometrice. Erori de măsurare. Alegerea instrumentelor de măsurare pentru a asigura precizia de măsurare necesară.
Asigurarea uniformității măsurătorilor mărimilor geometrice
Concepte generale de verificare a instrumentelor de măsurare a mărimilor geometrice: pregătirea pentru verificare, operații de verificare și înregistrarea rezultatelor verificării. Cerințe pentru spațiile de verificare a instrumentelor de măsurare a valorilor geometrice.
Prima funcție de control care a fost automatizată a fost măsurarea. Un dispozitiv de măsurare cu indicator înlocuiește simțurile umane, oferă măsurători rapide și destul de precise. Dacă este necesar, la acesta poate fi conectat un dispozitiv de înregistrare (RP), înregistrând dinamica modificărilor parametrilor tehnologici (Fig. 1.1). Aceste date pot fi utilizate pentru a analiza fluxul procesului tehnologic (TP), iar diagrama înregistrată de înregistrator servește ca document de raportare. Funcțiile operatorului (O) în timpul indicației automate sunt reduse la determinarea erorii de control, precum și la implementarea acțiunii de reglementare.
Îmbunătățirile tehnice minore au făcut posibilă trecerea de la indicarea automată la controlul automat. În acest caz, operatorul primește informații despre abaterea parametrilor tehnologici de la valorile setate. Sistemul de control automat, pe lângă contor și indicator, conține un dispozitiv de comparație (US) și un punct de referință (ZD) - un dispozitiv care reține valoarea unui parametru tehnologic. Împărțirea funcțiilor între operator și sistemul de control este prezentată în Fig. 1.2. Astfel, sarcina Control(din franceză contr?le - verificarea ceva) este detectarea evenimentelor care determină
Orez. 1.1.
indicare automată control automat
cursul unui proces. În cazul în care aceste evenimente sunt detectate fără participarea umană directă, un astfel de control se numește automat.
Cea mai importantă componentă a controlului este măsurarea mărimilor fizice care caracterizează cursul procesului. Se numesc astfel de cantități parametrii procesului. Procesele tehnologice din sistemele de inginerie se caracterizează prin valorile unor astfel de cantități fizice (parametri) precum umiditatea, presiunea, temperatura, nivelul, debitul și cantitatea de medii lichide și gazoase.
Măsurare se numeste aflarea empirica a valorii unei marimi fizice cu ajutorul unor mijloace tehnice speciale. Scopul final al oricărei măsurători este obținerea de informații cantitative despre măsurand. În procesul de măsurare se stabilește de câte ori mărimea fizică măsurată este mai mare sau mai mică decât mărimea fizică omogenă calitativ, luată ca unitate.
Dacă 0 - mărimea fizică măsurată, - o anumită mărime a mărimii fizice luată ca unitate de măsură, c- o valoare numerică (7 în unitatea de măsură acceptată, apoi rezultatul măsurării (7 poate fi reprezentat prin următoarea egalitate:
( 1. 1)
Ecuația (1.1) se numește ecuația de măsură de bază. Din aceasta rezultă că valoarea c depinde de mărimea unității de măsură selectate }
