|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
АСУ ТП ОБОГАЩЕНИЯ полезных ископаемыхСтр 1 из 10Следующая ⇒
АСУ ТП ОБОГАЩЕНИЯ полезных ископаемых УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Иркутск 2016
УДК: 681.5(075.32) ББК 39.173.723
Половнева С.И. АСУ ТП ОБОГАЩЕНИЯ. Уч. пособие - Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2016.- 160 с.
Рецензенты: Хапусов В. Г., д.т.н., профессор ИРНИТУ Гудков О.И., к. физ.-мат. наук., зав. отделом. ВНИИФТРИ Восточно-Сибирский филиал.
В учебном пособии изложены основные разделы рабочей программы и содержание дисциплины «АСУ ТП», читаемой для специалитета горного института по направлению « Горное дело» требования к знаниям и умениям методические указания к лабораторным работам, предназначенным углубить умения и навыки по эксплуатации и поверки измерительных преобразователей и измерительных приборов систем автоматизации для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 15.03.04 « Автоматизация технологических процессов и производств» В методическом издании приведены также и варианты заданий и вопросы для контрольной работы студентам ЗВФ.
© Половнева С.И. ©Иркутский национальный исследовательский технический университет
Оглавление
Введение. 4 Лабораторная работа № 1.Термометр сопротивления платиновый. 5 Лабораторная работа № 2. Мостовые измерительные приборы.. 11 Лабораторная работа № 3. Цифровой измерительный прибор фирмы ОВЕН 16 Лабораторная работа № 4. Деформационный мембранный манометр. 23 Лабораторная работа № 5. Вихреакустический и электромагнитный расходомеры 32 Лабораторная работа № 6. Расходомер переменного перепада давления. 40 Лабораторная работа № 7.Уровнемеры.. 49 Лабораторная работа №8. Потенциометры – компенсаторы.. 60 Требования к оформление отчета по лабораторной работе. 69 Библиографический список. 69 Приложения. 71
Введение
Дисциплина «СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»является специальной, относится к вариативной части учебного плана и является базовой для последующих профессиональных дисциплин специальности АТП. Любой технологический процесс невозможно автоматизировать, не имея информации о технологических параметрах. Информацию о технологических параметрах и состоянии оборудования получают с помощью средств технологических измерений. В соответствии с ФГОС данной специальности бакалавр по автоматизации в результате освоения данной дисциплиной должен: уметь: осуществить выбор средства измерения, исходя из особенностей технологического процесса, правильно организовать процедуру измерения; выполнять калибровку или поверку; знать: принцип действия, устройство и операции поверки/калибровки средств технологических измерений; владеть: навыками оформления проектной и конструкторской документации в соответствии с требованиями ЕСКД, навыками работы на контрольно-измерительном и испытательном оборудовании, навыками обработки экспериментальных данных и оценки точности (неопределенности) измерений, испытаний и достоверности контроля, навыками оформления результатов исследований и принятия соответствующих решений, методикойповерки/калибровки средств измерения основных технологических параметров. Средства технологических измерений (СТИ) - это технические средства, имеющие нормированные метрологические характеристики и предназначенные для измерения и контроля технологических параметров [1]. СТИ можно классифицировать по назначению, функциональным возможностям, по виду используемой энергии, по способу преобразованию сигнала измерительной информации. В соответствии с основной классификацией по виду измеряемого параметра средства технологических измерений можно разделить на следующие виды: - средства измерения температуры (лаб. раб. №1-3); - средства измерение давления (лаб. раб. №4); - средства измерение расхода и количества (лаб. раб.№5, 6); - средства измерение уровня (лаб. раб.№ 7); - средства измерение вязкости; - средства измерения влажности (лаб. раб. №8); В соответствии с ФГОС -3 и рабочей программой дисциплины на лабораторные работы выделяется 17 часов аудиторных занятий (табл.1).
Таблица 1 Примерный перечень лабораторных работ по дисциплине
Лабораторная работа № 1 Рис. 1. Габаритные размеры ТСП Метран-206 (100П)
Термометр внесен в Госреестр средств измерений под №19982/07, сертификат №28883, ТУ 211/002/12580824/2002. Код ОКП 42 1142. Количество чувствительных элементов: 1. НСХ: 100П. Номинальное значение относительного сопротивления W100=1, 3910. Класс допуска: В. Схема соединений: четырехпроводная для одного ЧЭ. Диапазон измеряемых температур: (-50...+200 )°С (для класса допуска В). Степень защиты от воздействия пыли и воды: IP65 по ГОСТ 14254. Климатическое исполнение: У1.1 по ГОСТ 15150 с относительной влажностью до 98% при температуре +35°С. Поверка выполняется не реже одного раза в год, методом прямого измерения сопротивления поверяемого термометра в четырех реперных точках с расчетом абсолютной погрешности и расширенной неопределенности результата измерения. Температура в реперных точках измеряется эталонным термометром класса А или АА в соответствии с ГОСТ 8.461.-2009 [1]. Внешний вид метрологического стенда представлен на рис. 2а. Средний срок службы термометра сопротивления - не менее 5 лет. Гарантийный срок эксплуатации: 18 месяцев с момента ввода в эксплуатацию. Материал соединительной головки: полиамид Технамид® А-СВ30-Л. Условное давление (Ру), показатель тепловой инерции (Т) и группа виброустойчивости (Ву) составляют соответственно 0, 4 МПа, 40 с, V1. Материал защитной арматуры 12Х18Н10Т, код исполнения по материалу Н10. Степень защиты от воздействия пыли и воды: IP65 по ГОСТ 14254.
Рис. 2а. Мультиметр МЕТРАН-514 ММП
Климатическое исполнение: У1.1 по ГОСТ 15150. Термометры сопротивления выпускаются без нормирующего преобразователя и со встроенным нормирующим преобразователем (модификация У). Маркировка датчика при заказе представлена на рис.2б.
1 – тип термометра и НСХ 100П; 2 – длина монтажной части в мм; 3 – класс допуска; 4 – 4-хпроводная схема включения; 5 – количество чувствительных элементов (ЧЭ); 6 – код защитной арматуры; 7 – диапазон измерений; 8 –климатическое исполнение; 9 – поверка в органах Росстандарта.
Внешний осмотр термометра относится к операции поверки и заключается в проверке соответствия общим техническим условиям [2], маркировки термометра паспортным данным, а также проверки состояния поверхности защитной арматуры (отсутствие коррозии, масла) и целостности полиамидной изоляции соединительной головки.
Рис.3. Схема подключений термометра ПТ- преобразователь температуры; РV-коммуникатор; G-блок питания; Rн - нагрузка
Рис. 4. Схема подключений термометра во взрывоопасной зоне
Таблица 2 Таблица 3 Лабораторная работа № 2 Рис. 6. Принципиальная схема моста Вестона Принцип действия мостов основан на свойстве равновесия измерительной схемы. Если равны произведение сопротивлений противоположных плеч, то мост находится в равновесии и ток в измерительной диагонали равен нулю Уравнение равновесия (1): R1 R3 =R2 R4; (1) Icd = 0 (2)
Мостовые схемы могут быть уравновешенные и неуравновешенные. Мост уравновешенный состоит из 2-х постоянных и 2-х переменных сопротивлений плеч (термометр сопротивления и реохорд). В момент измерения мост всегда уравновешен с помощью реохорда (рис. 2, уравнение 1). Тогда, добившись равновесия моста (ток в измерительной цепи отсутствует), по известным трем сопротивлениям определяется неизвестное.
Рис. 7. Принципиальная схема автоматического уравновешенного моста При изменении температуры изменяется сопротивление датчика Rt, нарушается условие равновесия и в измерительной диагонали появляется ток, величина которого зависит от Rt при условии, что напряжение питания схемы будет постоянным (уравнение 3, 4):
I= U[(R1 R3 – R2 R4 ) / Rг(R1+ R2)+ R1 R2(R3+ R4)+ R3 R4(R1 +R2)] (3)
Рис.8.Принципиальная схема неуравновешенного моста Описание лабораторного стенда (рис.8). Стенд для проведения лабораторной работы состоит из (рис. 8) · автоматического уравновешенного моста типа РП 160М; · образцового магазина сопротивлений МРС-63; · термометра сопротивления с НСХ 50М, расположенного в миниатюрной нагревательной печи; · цифрового измерительного прибора ТРМ 200. · коммутирующей аппаратуры.
Рис.9.Внешний вид стенда уравновешенного и неуравновешенного мостов
Ход работы 1. Внешний осмотр поверяемого прибора; 2. Определение основной погрешности прибора; 3. Определение вариации показаний прибора; 4. Заполнение протокола поверки; 5. Расчет основной приведенной погрешности и приведенной вариации показаний; 6. Составление заключения о годности поверяемого прибора на основании сравнения максимальной приведенной погрешности
Рис. 10. Локальная поверочная схема Определение основной погрешности поверяемого прибора: Определение основной погрешности автоматического уравновешенного моста РП –160 . а) включить стенд; б) включить поверяемый прибор; в) тумблер №2 переключить в положение «вкл. РП-160 с МСР-63», а тумблер №3 в положение «ТРМ200 с ТСП»; г) произвести поверку автоматического моста на всех оцифрованных отметках при прямом и обратном ходе для чего: · установить на магазине сопротивления значение, соответствующее начальной отметке шкалы поверяемого прибора; · произвести отсчет и запись показаний контрольного магазина сопротивления и автоматического моста; · аналогично установить на контрольном магазине сопротивления значения, соответствующие следующей оцифрованной отметке шкалы моста и т.д. до конца шкалы (прямой ход), затем произвести поверку по всем оцифрованным отметкам шкалы в обратном направлении (обратный ход). · результаты поверки занести в таблицу. · определить приведенную погрешность моста:
где:
Таблица 4 Лабораторная работа № 3 Таблица 5 Рис.11. Функциональная схема прибора
В приборах предусмотрена схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры " холодного" спая служит полупроводниковый диод, установленный рядом с присоединительным клеммником. Подключение термопар к прибору должно производиться с помощью специальных компенсационных (термоэлектродных) проводов, изготовленных из тех же самых материалов, что и термопара. Допускается также использовать провода из металлов с термоэлектрическими характеристиками, которые в диапазоне температур 0…100°С аналогичны характеристикам материалов электродов термопары. При соединении компенсационных проводов с термопарой и прибором необходимо соблюдать полярность. При нарушении указанных условий могут иметь место значительные погрешности при измерении.
Рис.12. Лицевая панель измерителя-регулятора температуры ТРМ 210 (ОВЕН) На задней панели расположены: - силовая часть, - измерительная части, - присоединительный клеммник (рис.3).
Рис.13. Схема принципиальная подключения ТРМ 210
Рис.14. Панель управления Ход работы: 1. Запускается программы «Конфигуратор» (на рабочем столе значок слева внизу). 2. Выбирается из предлагаемого перечня настоящий тип прибора (ТРМ 210). 3. Нажимается клавиша «ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПРИБОРА». 4. После идентификации прибора открывается рабочее меню (ТРМ-210).
Рис.15. Вид меню ТРМ 210 -Конфигуратор
5. В подменю «Группа LvoP» сверить только текущее значение PV/…… 6. В подменю « Группа Init 1», установить НСХ датчика в строке «in-t», и заполнить остальные настроечные параметры (50М или другое). 7. В подменю «Группа Init 2» проверить настроечные параметры и установить согласно паспорта прибора и текущего задания. 8. В подменю «Группа Adv 1», проверить и установить настроечные параметры согласно паспорту прибора и текущему заданию. 9. В подменю « Группа Adv 2» проверить и установить настроечные параметры согласно паспорту прибора и текущему заданию.
Рис.16. Подменю “Группа” 10. В подменю « Группа Comm» проверяются сетевые параметры. 11. Проверить связь прибора нажатием кнопки меню «ПРОВЕРКА СВЯЗИ». 12. Нажатием кнопки меню «ЗАПИСАТЬ ВСЕ» сохранить выбранные параметры. 13. После настройки прибора последовательно на магазине сопротивле- ний установить пять значений сопротивления, соответствующие значениям температуры по таблице НСХ заданного термометра (50М или 100П). 14. Занести показания в электронную таблицу, рассчитать абсолютную и приведенную погрешность и вариацию показаний (табл.1). 15. Оформить отчет на ПК.
Таблица 6 Лабораторная работа № 4 Рис. 17. Устройство измерительного преобразователя давления МЕТРАН-55М 1-электронный блок; 2- гермовыводы; 3 – монокристалл сапфира, покрытый кремниевой пленкой тензопреобразователя; 4-канал; 5 –фланец; 6 -титановая мембрана (ЧЭ); 7-измерительная камера; 8-прокладка; 9-основание; 10 –корпус.
Нормирующее значение принимается верхний предел измерения входного параметра. Предельные значения выходного сигнала 4 и 20 мА постоянного тока. Зависимость между выходным сигналом и измеряемым параметром определяется выражением:
где: Ip - расчетное значение выходного сигнала, соответствующее измеряемому давлению Р; Imax - наибольшее предельное значение выходного сигнала, мА; Imin - наименьшее предельное значение выходного сигнала, мА; Р - значение измеряемого давления или перепада давления в тех же единицах, что и Pmax; Pmax - верхний предел измерений измеряемого избыточного давления.
Преобразователи устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха (95±3) % при плюс 35°С и более низких температурах без конденсации влаги. Электрическое питание преобразователей осуществляется от блока БПС-24 (ТУ 25 - 02.720462 - 85). Допускается осуществлять питание преобразователей от источника питания постоянного тока напряжением в диапазоне от 15 до 42 В.
Рис..18. Структурная схема электронного преобразователя СН – стабилизатор напряжения; ИОН – источник опорного напряжения; АЦП – аналог-цифровой преобразователь
Описание стенда Лабораторный стенд состоит из источника давления – грузопоршневого пресса (1), на котором установлен трубчатый манометр (2) и поверяемый ИПД (3). На столе установлен блок питания (4) и цифровые приборы мА (5) и вольтметр (6), рис.9:
Рис.19. Схема стенда
Порядок работы 1. Включить блок питания в сеть; 2. Включить стенд в сеть 3. Вращая винтовой ручку винтового пресса, создать давление в системе, измерение выполнить в 3-х точках диапазона ( начало, средина и конец диапазона) 4. Записать показания цифрового миллиамперметра, пересчитать показания в МПа. 5. Занести в протокол показания цифрового миллиамперметра Контрольные вопросы 1. Назвать системные и внесистемные единицы давления. 2. Чему равен 1 бар? 3. Дать классификацию приборов и преобразователей давления по принципу действия. 4. Записать уравнение измерения для трубчатого деформационного манометра. 5. Перечислить операции поверки манометра. 6. Какие приборы давления имеют встроенный индикатор горизонтали и почему? 7. Назвать основные узлы калибровки преобразователя давления типа МЕТРАН 55. 8. Назначение грузопоршневого манометра. Состав рабочего места (стенд СПДТВ- К1530В1Н1П): - калибратор давления Метран-517 в комплекте с модулем давления М1 и блоком питания Метран-519; - ПО «Поверка СИД»: - контроллера Метран-530 - датчик давления Метран-150TG (настройка диапазона 0…400 кПа, выходной сигнал 4-20 мА, HART, предел допускаемой основной погрешности γ =±0, 1%) -манометры МП-160 с ВПИ 0, 4 МПа
Рис. 20. Схема электрических и пневматических соединений поверяемого датчика давления с калибратором МЕТРАН -517. Ход работы: - Включить калибратор; - На панели стенда нажать кнопку «Метран-530»; - Запустить программу «Поверка СИД» - Установить удалённый доступ к Метран-530 и Метран-517; - Нажать кнопку «Поверка СИД» ( рис.1); В появившемся окне заполнить поля программы рис.2, информация о поверителе).
Рис.21 Окно программы
Рис.22.Информация о поверителе - Нажать кнопку «Далее». - В появившемся окне выбрать поверяемый прибор из таблицы, нажать «Далее» (рис.3). Рис.23. Список поверяемых средств измерения - В появившемся окне ввести информацию о применяемых в поверке приборах: нажать кнопку «Добавить прибор» и включить в список Метран-517, Метран-530. Ряд нагружения поверяемого датчика выбирается автоматически при выборе датчика из списка или заполнении информации о новом датчике. - Нажать «Далее».
Рис.24. Список поверок На данном этапе (Рис.4.)отображается перечень ранее произведенных поверок. Для начала новой поверки нажать кнопку «Далее». Для просмотра информации о поверке нажать кнопку «Просмотреть данные о поверке».
Рис.25. Используемые приборы В появившемся окне программы отображается информация об измеренном калибратором давлении, выходном токовом сигнале датчика давления, погрешность измерения датчика на текущей точке давления. Для начала фиксации метрологических характеристик поверяемого датчика следует нажать кнопку «Начать». - Произвести обнуление калибратора на атмосферном давлении (нажать «Обнулить»). С помощью контроллера Метран 530 произвести нагружения в соответствии с выбранным рядом и зафиксировать показания калибратора нажатием на кнопку «Зафиксировать точку» (любую точку можно переснять повторно, щелкнув на точку в списке ряда нагружения). Если вы задали автоматический режим поверки, то фиксирование каждой точки производится автоматически контроллером
Рис.26. Условия поверки
По окончании поверки нажать кнопку «Далее». При этом программа переходит в режим просмотра результатов поверки, где выводится заключение о годности поверяемого датчика.
Рис.27. Общая информация результата поверки
В режиме просмотра результатов поверки можно также посмотреть зафиксированные данные, нажав на соответствующую кнопку. Для просмотра протокола поверки следует нажать кнопку «Сформировать протокол поверки». Рис.28. Зафиксированные данные С помощью контроллера Метран 530 в полуавтоматическом режиме произвести нагружения в соответствии с выбранным рядом 0…400кПа и зафиксировать показания калибратора нажатием на кнопку «Зафиксировать точку» (любую точку можно переснять повторно, щелкнув на точку в списке ряда нагружения).
Контрольные вопросы: 1. Принцип действия и структура ИПД. 2. Какой вид выходного преобразователя сигнала имеется в МЕТРАН55
Лабораторная работа № 5 Теоретическая часть Метран-300ПР- это вихреакустический преобразователь объемного расхода с ультразвуковым детектированием вихрей. Принцип действия преобразователя расхода основан на зависимости частоты образования вихрей за телом обтекания, установленным в проточной части преобразователя расхода (рис.9-1), от объемного расхода потока. Частота вихреобразования («дорожки Кармана») определяется при помощи ультразвукового луча, имеющего частоту 1МГц (ультразвуковое детектирование вихрей). Преобразователь представляет собой (рис.8, а) моноблочную конструкцию, состоящую из проточной части и электронного блока. В корпусе проточной части расположены: тело обтекания (ТО) - призма трапецеидального сечения 1, пьезоизлучатели (ПИ) 2, пьезоприемники (ПП) 3 и термодатчик 7. Электронный блок включает в себя генератор 4, фазовый детектор 5, микропроцессорный адаптивный фильтр с блоком формирования выходных сигналов 6, смонтированные на печатной плате. Для контроля работы пребразователя расхода Метран-300ПР на колодке установлены 2 светодиода - зеленый и красный. Зеленый светодиод сигнализирует о нормальной работе преобразователя, при этом частота мигания соответствует частоте следования импульсов выходного сигнала преобразователя. Красный светодиод загорается при возникновении нештатной ситуации: расходе, меньшем 0, 8 Qmin или хаотичном характере процесса вихреобразования, который возможен, в частности, при попадании посторонних предметов на тело обтекания. Тело обтекания 1 установлено на входе жидкости в проточную часть.
а) б)
Рис 29. Вихреакустический преобразователь расхода Метран-300ПР а) принципиальная схема; б) внешний вид;
При обтекании ТО потоком жидкости за ним образуется вихревая дорожка («дорожка Кармана»), частота следования вихрей в которой с высокой точностью пропорциональна скорости потока, а, следовательно, и расходу. За ТО в корпусе проточной части диаметрально противоположно друг другу установлены стаканчики, в которых собраны ультразвуковой пьезоизлучатель 2 и пьезоприемник 3. Напряжение на выходе фазового детектора 5 по частоте и амплитуде соответствует частоте и интенсивности следования вихрей, которая, в силу пропорциональности скорости потока, является мерой расхода. Для фильтрации случайных составляющих сигнал с фазового детектора подается на микропроцессорный адаптивный фильтр и блок формирования выходных сигналов 6. Для повышения достоверности показаний при обработке сигнала вычисляется дисперсия периода колебаний вихрей. Для расширения динамического диапазона в область малых расходов, где характеристика преобразователя нелинейная и зависит от температуры теплоносителя, применяется температурная коррекция. Для этого в корпусе проточной части установлен термодатчик, сигнал от которого вводится в программу вычисления расхода. Проточная часть преобразователя изготовлена из нержавеющей стали и обработана по высокому классу чистоты поверхности, что минимизирует образование отложений и тем самым стабилизирует метрологические характеристики. Для проведения периодической поверки по беспроливной (имитационной) методике тело обтекания выполнено съемным. При расходе менее 0, 8 Qmin происходит выключение электронного блока преобразователя расхода. Параметры выходного сигнала: - для выходного сигнала типа « замкнуто/разомкнуто» - оптопара (ОП) напряжение составляет 30В, ток коммутации не более 32 мА; - для токоимпульсного выходного сигнала (ТИ) ток нагрузки 7 - 10 мА, сопротивление нагрузки 0-1, 8 к ( при напряжении питания 36 В). Поверка производится имитационным или проливным методом. При проведении поверки имитационным методом из проточной части извлекается тело обтекания и производится измерение его характерного размера d. Далее преобразователь поверяется с помощью портативного имитатора расхода Метран-550ИР (по импульсным выходным сигналам) непосредственно на месте эксплуатации. МПИ расходомера составляет 4 года. Принцип действия электромагнитного расходомера основан на зависимости ЭДС индукции, возникающей в потоке электропроводной жидкости, протекающей в магнитном поле, от скорости потока, а значит, и от объемного расхода: Уравнение НСХ расходомера:
где Еи –эдс индукции; B - характеристика магнитного поля, магнитная индукция; w =2π f – круговая частота; π =3, 14; D – расстояние между электродами; Gо – объёмный расход жидкости. Если D ≠ const, то появляется дополнительная погрешность. Межповерочный интервал - 4 года.
Рис. 30. Принципиальная схема электромагнитного расходомера
Описание лабораторной установки
Учебно-исследовательский стенд состоит из тракта циркуляции воды от сборника Е-1 (рис.13) насосом 7 в сосуд постоянного уровня Е-2 и мерника Е-3. Расходомер вихреакустический Метран-300ПР (3) установлен после шарового клапана (4), изменяющего расход воды по команде с клавиатуры SCADA. Электромагнитный расходомер(6) установлен на подаче воды на установку. Верхний и нижний уровень в мернике Е-3 контролируется с помощью двух уровнемеров (8) типа САУ, сигналы которого запускают и останавливают таймер МК и одновременно открывают сливной клапан (9) мерника. от друга металлические электроды, выполненные из не коррозирующего материала. Один из электродов является общим для всей схемы контроля. Он устанавливается в резервуаре так, чтобы рабочая часть электрода находилась в постоянном контакте с жидкостью во всем диапазоне контроля (от нижнего уровня до верхнего включительно). Подключается этот электрод к контакту прибора " общий". Примечание. При контроле уровня в металлическом резервуаре его корпус может быть использован в качестве общего электрода. Остальные электроды являются сигнальными. Они располагаются на соответствующих своему назначению уровнях и подключаются к сигнальным входам Вх.1, Вх.2, Вх3 прибора Рис. 31. Функциональная схема стенда ИИС расхода
В состав уровнемера входят: – входные устройства ОУ1…ОУ3, предназначенные для обработки сигналов датчиков уровня; – блок логики, предназначенный для формирования сигналов управления выходным реле РАБОТА; – выходные электромагнитные реле ВЕРХ и РАБОТА, предназначенные для управления исполнительными механизмами; – светодиодные индикаторы, служащие для отображения информации о состоянии датчиков, выходных реле и режимах работы прибора; – блок питания, служащий для обеспечения схемы стабилизированным напряжением 12 В постоянного тока; – К1, К4 – коммутаторы электрических сигналов.
Требования техники безопасности При размещении приборов щитового крепления (САУ+М7.Е+Щ1) следует помнить, что на открытых контактах его клеммника в период эксплуатации присутствует напряжение 220В, 50Гц опасное для человеческой жизни. Запрещается доступ во внутреннее пространство пульта управления при включенном питании. Разрешается работа за пультом только в присутствии преподавателя. Порядок работы 1. Ознакомиться с устройством лабораторного стенда (рис. 32, 33). 2. Включить ПК, включить программу WiCC (на рабочем столе). 3. Проверить уровень воды в сборном баке Е-1(1). 4. Включить питание стенда (мышь) тумблером «Сеть». 5. Включить насос тумблером «Насос». 6.Заполнить водой напорную емкость 2. 7. Ключом SA1 выбрать режим работы — Р (ручной) 8. Установить шаровой кран 3 на заданный процент открытия, начиная с 30%. 9. Дождаться стабилизации режима течения жидкости через порог бака постоянного уровня 2 и преобразователь расхода 3. 10. Нажатием копки « клапан » закрыть клапан измерительной емкости, при этом мерник начнет заполняться водой. Как только уровень воды достигнет нижнего предела, включится секундомер и начнется отсчет времени заполнения емкости. Нажать кнопки « Старт » и « Расчет ». 11. При достижении верхнего уровня секундомер автоматически остановится. 12. Время заполнения емкости по данным секундомера считать с экрана и записать в табл. 4. и сохранить в памяти ПК. 13. Занести в таблицу значение расхода по данным вычислителя Qв. 14. Трижды повторить действия согласно п.п. 9-11. 15. Изменить расход воды согласно табл. 4. 16. Для каждого значения расхода выполнить действия пп. 8-12.
Рис.32. Видеограф SCADA системы расхода воды Таблица 7 Таблица 8 Лабораторная работа № 6 Рис. 34. Сужающее устройство расходомера переменного перепада давления а) эпюра потока; б) изменение давления по длине трубопровода.
Таким образом, часть потенциальной энергии давления потока переходит в кинетическую. В результате средняя скорость потока в суженном сечении повышается, а статическое давление в этом сечении становится меньше статического давления перед сужающим устройством. Разность этих давлений (перепад давления) служит мерой расхода протекающей через сужающее устройство жидкости, газа или пара. Из рисунка видно, что давление по оси трубопровода, показанное штрихпунктирной линией, несколько отличается от давления вдоль стенки трубопровода только в средней части графика. Через отверстия 1 и 2производится измерение статических давлений до и после сужающего устройства, отбор импульса на дифманометр. Уравнения расходомера ( математическая модель): qm = CEKшKп e ( p d2 / 4) (2 r D р)1/2, где:; EC=α – коэффициент расхода; ε - коэффициент сжимаемости; d – диаметр отверстия сужающего устройства [мм]; Kп -поправочный коэффициент; Kш -коэффициент шераховатости; ρ – плотность жидкости или газа [кг/м3]; С-коэффициент истечения; e- коэффициент расширения; Коэффициент расхода α зависит от геометрической формы сужающего устройства и физических свойств потока измеряемой среды. В общем случае коэффициент расхода для СУ выражается зависимостью α =f(Re, β ). Стандартная диафрагма – наиболее простое и распространенное СУ. Его применяют на горизонтальных участках трубопровода диаметром не менее 50 мм. Диафрагму можно изготовить из любых материалов, при выборе которых следует учитывать свойства контролируемой среды.
Рис. 35. Диафрагма бескамерная
Наиболее подходящие материалы – стали 12Х17 (для среды с температурой до 4000С) и 12Х18Н9Т (для среды с температурой выше 4000С). При измерении расхода агрессивных веществ применяют также эбонит, винипласт, сплав свинца с сурьмой и т.д. Измерение перепада давлений на СУ выполняют через отверстия в боковой либо верхней части трубопровода. Дифманометр – расходомер и сужающее устройство связаны двумя соединительными трубами, обычно медными, алюминиевыми, стальными, или пластмассовыми. В трубках не должно быть горизонтальных участков, где могут накапливаться воздух, газы или влага, поэтому трубки прокладывают с уклоном. Рекомендуется применять трубки с внутренним диаметром 10 – 12 мм, длиной не более 50 мм. В процессе работы соединительные трубки необходимо периодически продувать для очистки и ДКС по ГОСТ 8.563.1, 8.563.2, 8.563.3 (исполнения 1 или 2) - диафрагма камерная, устанавливаемая во фланцах трубопровода с параметрами, приведенными в таблице 7. Таблица 9 Пример обозначение диафрагмы
Так как, условное давление меньше 0, 6 МПа, выбираем диафрагму ДКС 0, 6-50 производства ЗАО «ПГ Метран». В качестве измерительного преобразователя используем преобразователь разности давлений типа Метран-43Ф-Ех-ДД. Рис. 36. Структурная схема стенда
Перечень применяемых приборов и датчиков: - ИК расходомера ( линейный участок измерительного трубопровода, диафрагма камерная ДК-0, 6-50, Ду50мм); - ЦИП ИП-1; - уровнемер ультразвуковой; - секундомер. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-06; Просмотров: 107; Нарушение авторского права страницы
Рис. 2б. Пример маркировки ТСП 
и приведенной вариации показанийс основной допускаемой погрешностью поверяемого прибора 
доп, определяемой классом точности прибора.
абс- абсолютная погрешность, определяемая как разность между показаниями образцового прибора и значений градуировочной таблицы (табл. 3); Amax и Аmin – верхний и нижний пределы шкалы поверяемого моста в Ом.
(8-1)
, (9-2)
; β -относительный диаметр сужающего устройства; 