Контрольно-измерительные приборы (КИП)

КИП – это устройства для получения информации о состоянии технологических процессов путем измерения их параметров (температур, давлений, расходов, уровней).

Назначение:

‒ Измерение и контроль различных величин. Контрольно-измерительные приборы, как правило, представляют собой устройства для измерения таких величин как температура (термометр), давление (манометр), уровень (уровнемер), расход (расходомер);

‒ Они также служат для автоматического регулирования и управления различными технологическими процессами;

‒ Измерительные приборы способствуют повышению производительности практически во всех отраслях промышленности и обеспечивают безопасность производства.

Как правило, основными элементами подобных приборов являются корпус, устройство преобразования, состоящее из первичного измерительного преобразователя (датчика) и совокупности элементарных средств измерения (СИ), и устройство индикации (стрелка со шкалой, экран и т.п.).

Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду измеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению, расположению.

‒ По роду измеряемой величины различают приборы для измерения температуры, давления, количества и расхода, уровня, состава, состояния вещества.

‒ По способу получения информации приборы подразделяются на показывающие, регистрирующие, сигнализирующие, компарирующие, регулирующие.

‒ По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные.

‒ По расположению различают приборы местные и дистанционные.

Измеряемая физическая величина оказывает воздействие на первичный измерительный преобразователь, затем воздействие передается на элементарные средства измерения, затем на отcчетное устройство, в результате чего формируются показания того или иного прибора.

Гальванометр — это устройство для измерения электрических параметров, которое работает на основе преобразование электрического тока в механическое движение и отражает величину измеряемого параметра на шкале.

Гальванометр состоит из постоянного магнита, катушки из провода, которая смонтирована между полюсами магнита; очень легкого указателя, который присоединен к катушке и имеет одну ось вращения с ней; пружины, которая удерживает указатель на нуле, когда в катушке не течет ток.

Когда ток течет через катушку, он создает магнитное поле вокруг нее. Взаимодействие магнитного поля катушки и магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, создает силу, которая заставляет катушку поворачиваться или вращаться. Если магнитное поле катушки достаточно сильно, катушка преодолевает сопротивление пружины и старается расположиться между полюсами постоянного магнита. Когда катушка перемещается, указатель также перемещается. Количество движения катушки и указателя пропорционально количеству тока, протекающего через катушку.

Позади указателя на гальванометре имеется шкала, откалиброванная в единицах измерения электричества. Таким образом, положение указателя на шкале показывает величину измеряемого электрического параметра.

Рисунок – Схема гальванометра

Жидкостный термометр — это прибор для измерения температуры технологических процессов при помощи жидкости, которая реагирует на изменение температуры. Жидкостные термометры хорошо всем известны в быту: для измерения комнатной температуры или температуры человеческого тела.

Манометр технический — простой и точный прибор для измерения давления. Он может быть использован для измерения вакуума, давления выше атмосферного, разности давлений. Конструкция манометра определяет каким образом измеряется каждое из видов давления.

Манометр работает следующим образом: давление среды через присоединительный штуцер поступает внутрь изогнутой медной трубки овального сечения. Под действием этого давления трубка стремится распрямиться. Перемещение трубки через тягу и коромысло передается на подпружиненную ось со стрелкой. Стрелка поворачивается вслед за перемещением трубки, показывая действующее давление.

Демпфер — устройство для манометра, которое используется для гашения эффекта пульсации.

Рисунок – Типичный демпфер
А. Внешний вид; Б. Внутренние части
1. Корпус, 2. Втулка с отверстиями, 3. Диск-заглушка, 4. Плунжер, 5. Фиксирующий винт

Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.

Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.

Расходомер – это специальное устройство для измерения расхода жидкости, газа и пара в промышленных системах. Расход является важным показатель в ходе многих промышленно-технологических процессов.

В круг обязанностей КИП-овцев обычно входят работы по установке, калибровке и ремонту расходомеров на своих объектах. Для того, чтобы эффективно и четко выполнять такие задания, киповцам необходимо уметь разбираться в различных типах расходомеров и понимать, как с помощью расходомеров измеряется расход жидкости, газа и пара.

В классификации расходомеров существуют две большие группы, на которые они подразделяются: это расходомеры, которые измеряют непосредственно расход (расходомеры с непосредственным отсчетом) и те, которые измеряют расход с помощью преобразования (расходомеры непрямого действия).

Расходомеры с непосредственным отсчетом обычно используются для измерения и получения показаний параметра общего расхода. В расходомере с непосредственным отсчетом измерения среды разделяются на определенные физические количественные величины. Общее число количественных величин жидкости, газа или пара, которые отсчитывает расходомер, равен общему расходу жидкости, газа или пара через данный прибор. После того, как прибор учел каждую количественную величину жидкости, газа или пара, эта порция жидкости, газа или пара покидает прибор.

Расходомеры непрямого действия обычно используются для измерения и получения показаний технологического параметра расхода потока. Он не измеряет расход жидкости, газа или пара в процессе непосредственного отсчета. Вместо этого, он измеряет некоторые физические параметры или технологические величины, такие как: скорость, давление или уровень. Затем прибор преобразует полученные данные в показание расхода потока.

Тензометр – прибор для электрического измерения силы, который преобразует действие силы на объект в электрический сигнал, отражающий величину приложенной силы, вызывая изменения тока в цепи, который может быть измерен и отображен в единицах измерения силы.

Для того, чтобы понять, как тензометры могут быть использованы как электрические приборы измерения силы, необходимо понять положения о давлении и растяжении.

Давление – это внутренняя реакция предмета или материала на силу. Растяжение – величина деформации, образованной в результате приложенной силы.

Если сила приложена, например, к стержню, то стержень испытывает давление и растяжением реагирует на приложенную силу путем изменения формы.

Чем больше сила, тем больше величина деформации. Это тот принцип, который позволяет использовать большинство тензометров, как электроизмерительные приборы для измерения силы.

Тензометр состоит из тонкого провода, обычно из никеля или платины, который заплетен вокруг штырей в виде сетки. Сетка встроена в бумажный или пластиковый несущий лист, который приклеивается или связывается с материалом, к которому будет приложена сила. Соединительные провода связывают сетку с цепью, которая предназначена для обеспечения показаний, приложенной силы. Таким образом, растяжение, образующееся в материале как результат приложенной силы, будет передан на тензометр, так как тензометр связан с материалом. Так как материал сдавлен, провод сетки будет растянут или сжат.

Так как сила приложена к материалу, к которому привязан тензометр, тензометр чувствует деформацию, образованную в результате давления, и изменяет свое сопротивление.

Например, если приложенная сила вызывает увеличение длины сетки, то ее поперечная область уменьшается, так как провод становится тоньше по мере его растяжения. Оба фактора в сочетании увеличивают сопротивление сетки. Изменение сопротивления тензометра вызывает изменение тока в цепи, измеряющей силу. Изменение тока в цепи измеряется и показывается прибором, шкала которого промаркирована в единицах измерения силы.

Техническое обслуживание:

‒ протирать сухой ветошью шкалы приборов и гнезда блоков контрольных и сигнальных ламп;

‒ следить за надежностью посадки защитных резиновых чехлов на корпуса датчиков;

‒ следить за герметичностью соединений приборов.

Таблица 3

Характеристики некоторых контрольно-измерительных приборов для капитального ремонта

Список литературы:

1. https://zinref.ru/000_uchebniki/05300_tehnika/009_00_remont_teploteh nicheskogo_oborudovania_i_teplovih_setei_borovikov_2009/000.htm;

2. https://studfiles.net/preview/4614833/page:2/;

3. https://www.greenrussia.ru/dom/2529-mexanizirovannyj-instrument-dlya-remonta-kotlov.html;

4. https://helpiks.org/4-7450.html;

5. https://studfiles.net/preview/4520830/page:21/;

6. Нормативы потребности в средствах механизации, специальных приспособлениях и инструменте для капитального ремонта основного энергетического оборудования тепловых электростанций РД 34.10.102-91/https://gostrf.com/normadata/1/4294816/4294816737.htm;

7. Тензометр: подробно простым языком/https://kipiavp.ru/pribori/ten zometr.html.