Автоматизация производства. 4
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Введение.
1 Наименование и область применения .
2 Технические характеристики .
3. Обоснование выбранной концепции.
4. Инструменты, используемые при работе
5. Требования техники безопасности .
Заключение.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Автоматизация производства обеспечивает
использование более
Комплектными системами
От качества монтажа зависит точность производимых измерений и регулирующих воздействий. Требования к четкости и безотказной работы приборов и систем автоматизации трудно выполнимы без автоматизации технологических процессов контроля их основных параметров, ведь на современных предприятиях требуется применение высокопроизводительных методов производства монтажных работ, так как они основаны на передовой техники и прогрессивной технологии. А это, в первую очередь, выпуск приборостроительной промышленностью новых приборов и комплексов технических средств, из которых формируют комплексные системы автоматизации, часто основанные на микропроцессорной технике. В комплекте с приборами и средствами автоматизации внедряется облоцио-огресированный метод монтажа технологических установок, волокно-оптические кабели, излучатели и фотоприемные устройства, расширяется применения пластмассовых и тонкостенных стальных труб для защиты электропроводок систем автоматизации.
В области монтажа приборов и
систем автоматизации большое место
отведено организации производства
новых конструкций инструментов
и механизмов, которые требуют
квалифицированных знаний современных
технологий монтажа приемов работы,
умение пользоваться технологическим,
современным инструментом и механизмами,
такими как универсальные кабельные
ножи, ножницы для резки
Давление (p)– величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на ед. поверхности. Давление бывает абсолютное (полное) и избыт.(относит). Единица измерения. (Па). Для измерения давления и разряжения применяют единицей велечены:1бар=105Н/м2=1,01972 кгс/см2. В технике обычно измеряют избыточное давление
Абсолютное давление
Абсолютное давление - параметр состояния, определяемый отношением силы, действующей по нормали к поверхности и площади этой поверхности.
Барометрическое давление
Барометрическое давление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое название этот тип давления получил от измерительного прибора барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум.
Давление избыточное
Избыточное давление имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр
Вакуум
Вакуум или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую измеряемое давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами.
Дифференциальное давление
Дифференциальное давление имеет место если сравнивается одно давление относительно другого, причем ни одно из них не равно барометрическому. Избыточное давление и вакуум меряется относительно барометрического давления. Если же измерить эти величины относительно любой другой величины, то мы получим уже дифференциальное.
Жидкостные приборы давления
В жидкостных приборах давления измеряемая величина компенсируется столбом жидкости, отнесенным к единице его поперечного сечения. В основу действия таких приборов положен метод сообщающихся сосудов. Жидкостные приборы давления используют в качестве манометров для измерения давления неагрессивных газов вплоть до 0,1 МПа, тягомеров для измерения разрежения Рв до 7000 Па, вакуумметров для измерения вакуума Рв до 0,1 МПа и дифференциальных манометров для измерения разности давлений неагрессивных жидкостей, паров и газов до 0,07 МПа. Их применяют в качестве приборов, устанавливаемых по месту эксплуатации отдельных узлов оборудования или на площадках обслуживания, а также в качестве образцовых при поверке рабочих приборов, рассчитанных на те же диапазоны измерения давления, разрежения или разности давлений.
Прибор представляет собой изогнутую стеклянную трубку, заполненную до половины жидкостью (вода, ртуть). Трубку закрепляют по отвесу вертикально на твердом основании и по ее высоте наносят шкалу в миллиметрах. Измеряемая величина уравновешивается и определяется столбом h рабочей жидкости, равным сумме столбовh1и h2 в обоих коленах трубки. При измерении давления или разрежения один конец трубки оставляют открытым, а другой соединяют с объектом измерения, а при измерении разности давлений к обоим концам трубки подводят измеряемые давления.
Результат измерения давления обычно выражается в миллиметрах водяного или ртутного столба. Для получения давления в Паскалях используют формулу
Р=hgr, где
g —местное ускорение свободного падения; r — плотность рабочей жидкости; h-высота столба житкости
При измерении давления U-образным манометром возможны погрешности: из-за отклонения значений ускорения g и плотности р от расчетных; ошибок в считывании показаний h1и h2вследствие неправильного нанесения шкалы. неравномерности температурного расширения шкалы, стекла и рабочей жидкости.
Схема чашечного (однотрубного) манометра. Одна из трубок заменена широким сосудом, сообщающимся с измерительной стеклянной трубкой. Площадь сечения сосуда значительно больше, чем площадь сечения измерительной трубки.
При измерении давления или разности давлений большее из них подается в сосуд, а меньшее — в измерительную трубку.
Под действием измеряемого давления жидкость в трубке поднимается на высоту h1, a в сосуде опускается на h2, при этом высота столба жидкости, соответствующего измеряемой величине, равна сумме h1и h2. Однако, если отношение площадей поперечных сечений сосуда и трубки, больше 400, величиной h2(изменением уровня в сосуде) можно пренебречь и отсчет вести только по уровню жидкости в трубке.
В этом случае ошибка считывания показаний по сравнению с U-образными приборами уменьшается в 2 раза, а остальные ошибки измерения давления те же, что и для U-образных приборов.
При измерении малых давлений,
разрежений или разностей давлений
применяют однотрубные
Показания микроманометра при измерениях определяют по длине столбика рабочей жидкости трубки , имеющей угол наклона . При этом жидкость поднимается на высоту
h1=lsinα, где
l-длинна рабочей жидкости трубки; sina-угол наклона.
Если прибор заполнен
жидкостью с плотностью, указанной
на нем, то давление в
P=lK=lpsina
(где К — постоянное значение прибора). Прибор ММН рассчитан на пять диапазонов измерения (О — 0,5; 0—0,75; О— 1; 0—1,5 и 0 — 2 кПа), которым соответствует определенное значение К, указанное рядом с отверстиями на установочной дуге. Прибор снабжен уровнем и установочными винтами . Для установки на шкале нулевого значения давления в сосуде имеется вытеснитель. Наклонная трубка фиксируется с помощью дуги.
Разновидностью однотрубных манометров являются поплавковые дифманометры ДП. В отличие от рассмотренных выше приборов в широком сосуде дифманометра, куда подается большее давление, находится поплавок, который перемещается, следуя за изменением уровня рабочей жидкости. Основной недостаток этих приборов — необходимость передачи перемещений поплавка, расположенного внутри сосуда высокого давления, к отсчетному устройству.
Приборы для измерения давления и разности давлений с упругой деформацией чувствительных элементов
Приборы для измерения
давления, основанные на упругой деформации
чувствительных элементов под действием
измеряемой величины, широко применяют
в диапазоне от 50 Па до 1000 МПа. Деформация
или сила, пропорциональная давлению,
преобразуется в показания
В качестве упругих чувствительных элементов приборов для измерения давления применяют мембраны, мембранные коробки, сильфоны, трубчатые пружины. Мембраны, мембранные Коробки и сильфоны используют также и в дифманометрах.
Чувствительный элемент
прибора характеризуется
Рассмотрим подробнее приборы для, измерения давления с различными упругими чувствительными элементами. Манометры с трубчатой пружиной в большинстве случаев являются приборами, в которых измеряемое давление последовательно преобразуется в перемещение незакрепленного конца пружины и связанного с ним показывающего, регистрирующего, сигнализирующего устройства (в первичных приборах) или преобразователем давления в унифицированный электрический сигнал (в схемах дистанционной передачи сигналов вторичному прибору).
В настоящее время выпускают показывающие и самопишущие манометры с одновитковой (МТ, МП) трубчатой пружиной. Верхний предел измеряемого давления определяется стандартным рядом
(0,6; 1; 1,6; 2,5; 4)-10n МПа, где п= —1; 0; 1; 2; 3. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения от —0,1 до 0 МПа.
Чувствительный элемент манометра выполнен в виде полой одновитковой трубчатой пружины , центральная ось которой представляет собой дугу окружности с углом 200—270°. Один конец пружины, в который через радиальный штуцер поступает давление, закреплен, а второй (закрытый) может перемещаться. Сечение трубчатых пружин может быть в виде эллипсоида (пружина Бурдона) или плоскоовальное.
При подаче в трубку давления сечение деформируется и пружина стремится распрямиться, перемещаясь в направлении величины ΔХ. Ее чувствительность тем больше, чем больше радиус кривизны R и чем меньше толщина стенки сечения δ.
Трубчато-пружинные манометры
В пружинных манометрах применяют также пневматические преобразователи, позволяющие получать на выходе унифицированный сигнал по давлению воздуха.
Сильфон представляет собой тонкостенную трубку с кольцевыми гофрами на боковой поверхности. Его упругость определяется материалом и толщиной стенки, числом гофр и их кривизной. Первичные приборы с сильфоном выпускаются показывающими (индекс «П») и самопишущими (индекс «С»). Поскольку сильфоны более чувствительны к изменению давления, чем трубчатые пружины, приборы с ними применяют для измерения сравнительно небольших разрежений и давлений.
Самыми разнообразными по конструкции чувствительных элементов являются приборы с мембранными элементами. Плоская мембрана представляет собой гибкую пластину, закрепленную по окружности. При подаче давления в одну из камер, разделенных мембраной, центр ее окружности перемещается на величину, ΔХ. Статическая характеристика плоской мембраны имеет нелинейный вид, поэтому такие мембраны в приборах давления не используют. Для линеаризации статической характеристики применяют гофрированные мембраны и мембранные коробки. Чаще всего используют мембранные коробки, жесткость которых меньше чем жесткость отдельной мембраны. Это приводит к росту крутизны статической характеристики и увеличению зоны перемещений, пропорциональных приложенному давлению.
Мембранные чувствительные элем
Электрические манометры
В отличие от первичных
приборов давления и приборов со встроенными
преобразователями (давление — перемещение
— унифицированный
Рассмотрим электрические
манометры, принцип действия которых
основан на зависимости электрического
сопротивления веществ от измеряемого
давления. Их называют тензопреобразователям
В промышленности получили распространение
приборы для измерения давления,
в которых в качестве чувствительного
элемента служит сапфировая мембрана
с напылёнными полупроводниковыми сопротивлениями.
Тензопреобразователи из полупроводников
по сравнению с металлическими обладают
большей чувствительностью, малыми размерами
и массой. Измерительная схема приборов
представляет собой электрический мост,
в плечи которого установлены теизопреобразователи , распола
Для измерения высоких давлений (до 1000 МПа) применяют тензопреобразоеатели из манганина. В приборах для измерения Давления чувствительные элементы из этого материала выполняют в виде катушек. Сопротивления катушек под давлением определяют с помощью мостовых измерительных схем, а при необходимости точных измерений — потенциометрами.
Недостатками приборов «Сапфир»
являются необходимость индивидуальной
градуировки и зависимость
Принцип действия других электрических
приборов для измерения давления
основан на использовании
Недостатками пьезокварцевых манометров является низкая точность измерения статического давления из-за утечки электрического заряда, а достоинством их — низкая температурная погрешность.
Назначение сигнализатора:
Сигнализатор давления универсальный СДУ-М - сигнальное устройство, реагирующее на изменение давления замыканием / размыканием контактной группы. Сигнализатор рассчитан на круглосуточный режим работы. Сигнализатор выпускается в климатическом исполнении О2 по ГОСТ 15150-99 для работы при температуре от +1 до +45 °С. Сигнализатор предназначен для работы в помещениях, но может эксплуатироваться вне помещений при условии его установки в местах, защищенных от солнечного излучения и атмосферных осадков. Обозначение сигнализатора при его заказе или в документации другой продукции, в которой он может быть применен: Сигнализатор давления универсальный
СД 0,02 / 12(1) G °-В.02 - "СДУ-М" ТУ 4371-016-00226827-99
Сигнализаторы имеют следующие виды сигнализации:
1) прерывистые световую красного цвета и звуковую с периодом повторения (4 ± 0,5) с, свидетельствующие о достижении концентрацией горючих газов порога срабатывания "Порог 1";
2) постоянную световую красного цвета и прерывистую звуковую с периодом повторения (1 ± 0,2) с, свидетельствующие о достижении концентрацией горючих газов порога срабатывания "Порог 2";
3) прерывистую звуковую с периодом повторения (3 ± 0,5) с, свидетельствующие об обрыве (перегорании) чувствительных элементов термохимического датчика (ТХД) или обрыве проводников в кабеле связи с БД с выдачей сообщения АВАРИЯ на индикатор
сигнализатора;
4) прерывистую звуковую с периодом повторения (3 ± 0,5) с, свиде-
тельствующую о разряде встроенной аккумуляторной батареи с выдачей сообщения на индикатор сигнализатора.
2 Технические характеристики
СДУ-М
Сигнализатор давления
Характеристики:
Габаритные размеры, мм |
∅42x50x55 |
Масса сигнализатора без упаковки, не более, кг |
0,4 |
Контакты сигнализатора обеспечивают коммутацию: |
|
- цепей переменного тока напряжением от 0,2 до 250,0 В, в диапазоне |
22мкА - 3 А |
- цепей постоянного тока напряжением от 0,2 до 30,0 В, в диапазоне |
22мкА - 4 А |
Диапазон давлений рабочей газовой среды под мембраной сигнализатора в пределах, МПа |
0,02 - 12,0 |
Диапазон давлений рабочей
водяной или пенной среды под
мембраной сигнализатора в |
0,02 - 1,5 |
Время срабатывания сигнализатора, не более, с |
2 |
Давление срабатывания сигнализатора в пределах, МПа |
0,02 - 0,06 |
Настраиваемое давление срабатывания, МПа |
0,04 ± 0,02 |
Степень защиты оболочки |
IP33 |
Срок службы сигнализатора, не менее, лет |
10 |
3 Обоснование выбранной концепции
Методика измерения давления в рабочих условиях
Метод и средства измерений давления выбирают в зависимости от требуемой точности, условий проведения измерений, диапазона измеряемых давлений, способов отбора давления и его подвода к измерительным приборам.
Исходя из надежности работы приборов, конечное значение их шкалы выбирают таким, чтобы оно превышало измеряемую величину при стабильном давлении в 1,5 раза, а при колеблющемся — в 2 раза. В обоих случаях минимальное измеряемое давление должно быть не меньше 1/3 диапазона шкалы прибора.
Показания манометров с упругими чувствительными элементами зависят от температуры, поэтому их устанавливают так, чтобы исключить влияние температуры измеряемой и окружающей среды. Дополнительная погрешность этих манометров составляет 0,4% на каждые 10°С.
Место отбора давления
в жидких средах не рекомендуется
выбирать в нижних и верхних точках
трубопроводов (во избежание попадания
шламов, взвесей и газов в импульсные
линии, передающие измеряемый сигнал по
давлению от отборного устройства к
первичному прибору), а в газовых
средах — в нижних точках (во избежание
попадания влаги в импульсные
линии). Длина импульсных линий не
должна превышать 50 м, так как с
ее ростом увеличивается запаздывание
(инерционность) в показаниях приборов
для измерения давления, при этом
внутренний диаметр линий должен
быть от 6 до 15 мм. Необходимо, чтобы
устройства отбора давления не вызывали
возмущения течения среды, т. е. края
отверстий в стенках
Давление на важных,
с точки зрения надежной эксплуатации,
технологических участках (давление
питательной воды, перегретого пара)
измеряют первичными манометрами, снабженными передающими
преобразователями ко вторичным приборам,
расположенным на БЩУ. Для контроля давления
различных сред в вспомогательныхобъектах
применяют показывающие манометры прямого
действия, устанавливаемые по месту или
на местном щите управления в удобных
для монтажа и обслуживания пунктах, не
подверженных действию вибраций, высокой
температуры, агрессивных газов, водяных
паров. Для показывающих манометров устанавливаются
следующие рабочие условия эксплуатации:
температура окружающей среды t=5 ¸ 50°С, влажность
от 30 до 80%;рабочее положение приборов вертикально
Рассмотрим схемы установки манометров для измерения давления газов, жидкостей и пара. Для обеспечения продувки импульсной линии , подключения контрольного манометра, включения и отключения рабочего манометра используют трехходовой вентиль . Для предохранения манометра от действия горячей среды на импульсной линии устанавливают кольцо в котором происходит конденсация пара и охлаждение его до температуры окружающей среды. Для ремонта импульсной линии предусмотрен запорный вентиль . Если манометр устанавливают на расстоянии от трубопровода более 5 м, кольцо не ставят.
Приборы для измерения давления лучше всего размещать так, чтобы на них дополнительно не действовало давление столба жидкости в линии, иначе в показания манометра вводится указываемая на приборе поправка со знаком «+» (если манометр расположен выше места отбора давления) и «—» (если прибор расположен ниже). При температуре среды более 25°С также вводится поправка к показаниям на каждые 10°С. При измерении пульсирующего давления (например, в напорной линии насосов) для его сглаживания перед манометром устанавливают дроссель.
Для измерения напора в газовоздухопроводах используют схему подсоединений импульсных линий к первичному прибору. Из газовоздухопровода с помощью отборного устройства давление по импульсной трубке подается к крану-переключателю , который обеспечивает подключение к одному прибору нескольких импульсных линий. Отборные устройства , устанавливаемые в местах с небольшими скоростями газа, должны иметь на конце срез, параллельный направлению потока и выполненный заподлицо с внутренней поверхностью стенки трубопровода. При измерении давления влажного газа соединительная линия должна иметь уклон в сторону отборного устройства. Если это невозможно, в низких точках линии устанавливают конденсатосборники. В верхней части горизонтальных и наклонных участков газовоздухопроводов размещают отборные устройства
ПОДГоТОВКА К РАБОТЕ сигнализ
Перед включением
сигнализаторов необходимо
С помощью отвертки из комплекта ЗИП снять винт и пластину в сигнализатор установить аккумуляторную батарею из комплекта ЗИП в соответствии с маркировкой на коробе контакты из комплекта ЗИП, после чего установить на прежнее место винт и крышку. Перед включением сигнализаторов необходимо произвести заряд аккумуляторной батареи с помощью ЗПУ-1,2-4 согласно ИБЯЛ.436241.005-01 ПС.
Для каждого режима указано его наименование и пример индикации на ЖКИ.
Проверка работоспособности сигнализаторов
ВНИМАНИЕ! Если сигнализатор находился в условиях, отличающихся от рабочих, перед включением следует выдержать его в упаковке в нормальных условиях в течение не менее 2 ч.
Включить питание сигнализатора, В зависимости от предполагаемых условий эксплуатации в сигнализаторе может быть установлен циклический или непрерывный режим работы ТХД.
Требуемый режим работы ТХД устанавливается способом включения сигнализаторов в зависимости от исполнения сигнализатора.
1. Для включении сигнализатора кнопкой «включение» необходимо нажать кнопку «включение» и удерживать ее в нажатом состоянии в течение не менее 2с. После отпускания кнопки произойдет срабатывание световой и звуковой сигнализации и включение ЖКИ, сигнализатор прейдет в режим измерения.
2 Для включении сигнализатора комбинацией кнопок «включение», «красная» необходимо нажать красную кнопку, нажать кнопку включения и удерживать их в нажатом состоянии в течение не менее 2 с, затем отпустить кнопку включения и через 1 с после этого отпустить красную кнопку.
После отпускания кнопок произойдет срабатывание звуковой и световой сигнализации и включение ЖКИ, сигнализатор перейдет в режим измерения.
В режиме измерения в циклическом режиме работы ТХД на ЖКИ индицируется значение концентрации в % НКПР (% объемной доли), знак «%» индицируется периодически, знак десятичной точки – постоянно.
В режиме измерения в непрерывном режиме работы ТХД на ЖКИ индицируется значение концентрации в % НКПР (% объемной доли), знак «%» индицируется постоянно, знак десятичной точки – периодически.
1 Циклический режим работы ТХД рекомендуется использовать при длительном использовании прибора в качестве средства защиты человека и объектов при выполнении продолжительных работ в рабочей зоне с возможным появлением горючих газов и паров. В этом случае обеспечивается время непрерывной работы сигнализатора в соответствии с п.2.18 настоящего РЭ.
2 Непрерывный режим работы ТХД рекомендуется использовать для увеличения быстродействия срабатывания, которое требуется, как правило, при кратковременных замерах. При использовании постоянно включенного непрерывного режима работы ТХД время непрерывной работы сигнализатора до разряда аккумуляторной батареи на треть меньше указанного в п.2.18 настоящего РЭ, так как потребляемая сигнализатором в этом режиме мощность возрастает.
Для выключения сигнализатора необходимо нажать кнопку «включения» и не отпускать ее в течение не менее 3 с.
Для проверки напряжения аккумуляторной батареи, установленных порогов сигнализации, для перехода в меню пользователя необходимо нажать на красную кнопку не ранее, чем через 15 с после включения питания, при этом на ЖКИ выводится значение напряжения на аккумуляторной батарее.

- Автоматизация производства — главное направление научно-технического прогресса в машиностроении
- Автоматизация производства и промышленные работы
- Автоматизация производства на рабочем месте
- Автоматизация процесса документооборота проектного бюро
- Автоматизация процесса осахаривания
- Автоматизация процесса производства
- Автоматизация процесса ректификации
- Автоматизация предприятия. Современные средства измерения
- Автоматизация проектирования
- Автоматизация проектирования ЭВТ
- Автоматизация производства
- Автоматизация производства
- Автоматизация производства
- Автоматизация производства