Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Измерение технологических параметров




ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ

Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и т. д. В системе СИ за единицу давления принят паскаль (Па).

Обычно измеряют избыточное давление ризб. При этом за нуль (начало отсчета) принимают атмосферное давление ратм. Сумма атмосферного и избыточного давлений представляет собой абсолютное давление, т. е.

Рабс = Ратм + Ризб (41)

Если абсолютное давление меньше атмосферного, то их разность называется разрежением или вакуумом:

Рвак = Ратм - Рабс (42)

В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если же результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь.

В зависимости от вида и величины измеряемого давления приборы для измерения давления условно делят на:

манометры — для измерения избыточного давления в широком диапазоне;

напоромеры — для измерения избыточного давления до 0,4·105 Па;

вакуумметры — для измерения глубокого разрежения;

тягомеры — для измерения разрежения до 0,4·105 Па;

тягонапоромеры — для измерения избыточного давления до 0,4·105 Па и разрежения до 0,4·105 Па;

дифференциальные манометры (дифманометры) — для измерения разности (перепада) двух давлений.

По принципу действия большинство приборов для измерения давления можно разделить на две группы:

приборы, в которых измеряемое давление определяется при уравновешивании его известным давлением;

приборы, в которых измеряемое давление преобразуется в деформацию упругих элементов.

К приборам первой группы относятся главным образом жидкостные, у которых уравновешивающее давление создается столбом вспомогательной жидкости.

Приборы второй группы носят общее название пружинных, хотя к ним относятся приборы с различными упругими элементами: трубчатыми пружинами, мембранами, сильфонами и т. п,

Жидкостные приборы. Жидкостные приборы отличаются простотой устройства и надежностью в эксплуатации. Благодаря довольно высокой точности измерений их широко применяют не только в производстве, но и при лабораторных измерениях и в качестве образцовых приборов. Наиболее распространенными жидкостными приборами являются поплавковые дифманометры ДП и ДПМ.

Поплавковый дифманометр (рис, 52) состоит из двух сообщающихся сосудов 4 и 5, в одном из которых находится поплавок 3, связанный через передаточный механизм 1 со стрелкой показывающего устройства 2.

Рис. 52. Поплавковый дифманометр: 1 – передаточный механизм, 2 – показывающее устройство, 3 – поплавок, 4 и 5 – сообщающиеся сосуды

При отсутствии перепада давлений 12) уровни в обоих сосудах одинаковы. Если р12, то жидкость перетекает из сосуда 4 в сосуд 5, пока измеряемый перепад давлении Δр=р1 —р 2 не уравновесится весом столба жидкости.

При этом поплавок в сосуде 4 опустится на величину l, пропорциональную измеряемому перепаду давлений Δр, и через передаточный механизм 1 переместит стрелку показывающего устройства.

Дифманометр снабжен вентилями «+», «—» и «0». Через вентиль «+» к дифманометру подводится большее давление, а через вентиль «— » - меньшее. При работе дифманометра оба эти вентиля открыты, а уравнительный вентиль «0» закрыт. Уравнительный вентиль служит для проверки нуля прибора. С этой целью вентили «+», «—» закрывают, вентиль «0» открывают. При этом в сосудах 4 и 5 устанавливается одинаковое давление и стрелка показывающего устройства должна остановиться на нулевой отметке шкалы.

Для дистанционной передачи показаний в поплавковые дифманометры встраивается промежуточный преобразователь перемещения поплавка в унифицированный пневматический сигнал (например, дифманометр ДП-787).

Стальной корпус позволяет применять поплавковые дифманометры для измерения перепада давлений неагрессивных газов, жидкостей и паров при статическом давлении до 250·105 Па. Максимальный предел измерения перепада давлений у таких приборов 1·105 Па.

Пружинные приборы. Пружинные приборы широко применяют для измерения давления при ведении технологических процессов благодаря простоте их устройства, удобству и безопасности в работе. Все пружинные приборы имеют в схеме какой-либо упругий элемент, который деформируется под действием измеряемого давления: трубчатые пружины, мембраны и сильфоны.

Наибольшее применение получили приборы с трубчатой пружиной. Их выпускают в виде показывающих манометров и вакуумметров с максимальным пределом измерений до 10000·105 Па. Для дистанционной передачи показаний выпускают манометры с промежуточными преобразователями с токовым и пневматическим выходом (МП-Э, МП-П), а также с дифференциально-трансформаторными преобразователями (МЭД).

Из мембранных приборов широко используются бесшкальные дифманометры ДМ (рис. 53), снабженные дифференциально-трансформаторным преобразователем перемещения в унифицированный сигнал переменного напряжения или взаимоиндуктивности.

Рис. 53. Мембранный дифманометр типа ДМ: 1 и 2 - мембранные коробки, 3 — дифференциально-трансформаторный преобразователь

 

Упругим чувствительным элементом дифманометра является мембранный блок, состоящий из двух сообщающихся мембранных коробок 1 и 2, заполненных жидкостью. Перепад давлений в камерах дифманометра вызывает деформацию мембранных коробок. При этом сжатие нижней мембранной коробки больше, и жидкость вытесняется из нее в верхнюю мембранную коробку, вызывая тем самым ее расширение. Перемещение верхней мембраны передается жестко связанному с ней плунжеру дифференциально-трансформаторного преобразователя 3, который преобразует это перемещение в унифицированный электрический сигнал.

Дифманометр имеет вентили «+», «—» и «0», назначение которых такое же, как и в поплавковом дифманометре.

Дифманометры ДМ изготовляют для измерения перепада давлений до 6,3·105 Па при статическом давлении до 630·105Па.

Промышленность выпускает также мембранные дифманометры с унифицированными токовыми или пневматическими выходными сигналами (например, ДМ-Э и ДМ-П).

 

Особенности эксплуатации приборов для измерения давления. При эксплуатации приборов, измеряющих давление, часто требуется защита их от агрессивного и теплового воздействия измеряемой среды.

Если измеряемая среда химически активна по отношению к материалу прибора, то его защиту производят с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей.

Разделительный сосуд (рис. 54, а) заполняется жидкостью, инертной по отношению к материалу прибора, соединительных трубок и самого сосуда. Кроме того, разделительная жидкость не должна химически взаимодействовать с измеряемой средой или смешиваться с ней. В качестве разделительных жидкостей применяют водные растворы глицерина, этиленгликоль, тех­нические масла и др.

В мембранном разделителе (рис. 54, б) измеряемая среда отделяется от прибора мембраной с малой жесткостью из нержавеющей стали или фторопласта. Для передачи давления от мембраны к прибору полость между ними заполняют жидкостью.

Для предохранения прибора от действия высокой температуры измеряемой среды применяют сифонные трубки (рис. 54, в).

Рис. 54 Защитные устройства: а — разделительный сосуд, б — мембранный разделитель, в — сифонная трубка

 

Жидкостные приборы могут продолжительное время эксплуатироваться без поверки. Пружинные, наоборот, требуют периодической поверки. В эксплуатационных условиях у пружинных приборов поверяются нулевая и рабочая точки шкалы. Для этого применяются трехходовые краны (рис. 55).

Рис. 55. Поверка манометров с помощью трехходовых кранов: I — измерение. II —поверка в рабочей точке шкалы, III — поверка нуля, IV —продувка соединительной линии

 

При поверке нулевой точки прибор соединяется с атмосферой (положение III). Стрелка прибора должна вернуться к нулевой отметке. Поверка прибора в рабочей точке шкалы (положение II) производится по контрольному манометру, укрепляемому на боковом фланце. При пользовании краном необходимо строго соблюдать плавность включения и выключения прибора.

С помощью трехходового крана можно производить также продувку соединительной линии (положение IV).

 

Условные обозначения приборов для измерения давления на схеме общей комбинированной по ГОСТ 21.404-85

Обозначение Наименование
P1

Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий, установленный по месту. Например: любой показывающий манометр, дифманометр, тягомер, напоромер, вакуумметр и т.п.
P01

Прибор для измерения перепада давления показывающий, установленный по месту. Например: дифманометр показывающий
PT

Прибор для измерения давления (разрежения) бесшкальный с дистанционной передачей показаний, установленный по месту. Например: манометр (дифманометр) бесшкальный с пневмо- или электропередачей
PS

Прибор для измерения давления (разрежения) регистрирующий, установленный на щите. Например: самопишущий манометр или любой вторичный прибор для регистрации давления
PS

Прибор для измерения давления с контактным устройством, установленный по месту. Например: реле давления
P/S

Прибор для измерения давления (разрежения) показывающий с контактным устройством, установленный по месту. Например: электроконтактный манометр, вакуумметр и т.п.
PC

  Регулятор давления, работающий без использования постороннего источника энергии (регулятор давления прямого действия) «до себя»  

 

Система автоматического контроля давления пружинным манометром.

11 – 1 – ОБМ1 – 160.

 
 

 

 


Условные обозначения системы автоматического контроля давления со световой сигнализацией на схеме общей комбинированной ГОСТ 21.404-85.

13-1 – МП4-У – манометр с пневматическим выходным сигналом; 13-2 – ПБ4.2П – вторичный прибор, показывающий, регистрирующий; 13-3 – ЭКМ-1У – электроконтактный манометр. При достижении верхнего заданного значения давления (Н) контакты замыкают электрическую цепь и загорается лампа.

13-4 – ПЭ-55М – пневмоэлектро-преобразователь для подачи сигнала в УВМ.

 

Система автоматического контроля давления в трубопроводе на схеме общей комбинированной ГОСТ 21.404-85.

12-1 – МП4-У – манометр с пневматическим выходным сигналом; 12-2 – ПВ10.1П – вторичный пневматический прибор, показывающий (I), регистрирующий (R), со станцией управления (K); 12-3 – ПР3.31 – регулятор приборного типа системы «Старт». Навешивается на прибор ПВ10.1П.

12-4 – исполнительный механизм (ИМ) с регулирующим органом (РО). Подбирается по роду энергии, используемой в ИМ и по сечению тру бопровода (для РО).

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 1182; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.036 сек.