Классификация в зависимости от измеряемой величины




В зависимости от измеряемой величины средства измерения давления подразделяются на:

· манометры – для измерения избыточного давления (давления выше атмосферного);

· микроманометры (напоромеры) – для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа);

· барометры – для измерения атмосферного давления;

· микровакуумметры (тягомеры) – для измерения малых разряжений (до -40 кПа);

· вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления;

· мановакуумметры – для измерения избыточного и вакуумметрического давления;

· напоротягомеры – для измерения избыточного (до 40 кПа) и вакуумметрического давления (до -40 кПа);

· манометры абсолютного давления – для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля;

· дифференциальные манометры – для измерения разности (перепада) давлений.

6. Жидкостные средства измерения давления.Действие жидкостных средств измерений основано на гидростатическом принципе, при котором измеряемое давление уравновешивается давлением столба затворной (рабочей) жидкости. Разница уровней в зависимости от плотности жидкости является мерой давления.U-образный манометр– это простейший прибор для измерения давления или разности давлений. Представляет собой согнутую стеклянную трубку, заполненную рабочей жидкостью (ртутью или водой) и прикрепленную к панели со шкалой. Один конец трубки соединяется с атмосферой, а другой подключается к объекту, где измеряется давление.Верхний предел измерения двухтрубных манометров составляет 1…10кПа при приведенной погрешности измерения 0,2…2%. Точность измерения давления этим средством будет определяться точностью отсчета величины h(величины разности уровня жидкости), точностью определения плотности рабочей жидкости ρ и не зависеть от сечения трубки.Жидкостные средства измерения давления характерны отсутствием дистанционной передачи показаний, небольшими пределами измерений и низкой прочностью. В то же время благодаря своей простоте, дешевизне и относительно высокой точности измерений они широко распространены в лабораториях и реже в промышленности.

Деформационные средства измерения давления.Основаны на уравновешивании силы, создаваемой давлением или вакуумом контролируемой среды на чувствительный элемент, силами упругих деформаций различного рода упругих элементов. Эта деформация в виде линейных или угловых перемещений передается регистрирующему устройству (показывающему или самопишущему) или преобразуется в электрический (пневматический) сигнал для дистанционной передачи.В качестве чувствительных элементов используют одновитковые трубчатые пружины, многовитковые трубчатые пружины, упругие мембраны, сильфонные и пружинно-сильфонные. Для изготовления мембран, сильфонов и трубчатых пружин применяются бронза, латунь, хромоникелевые сплавы, отличающиеся достаточно высокой упругостью, антикоррозийностью, малой зависимостью параметров от изменения температуры.

7. Электрические манометры и вакуумметры. Действие приборов этой группы основано на свойстве некоторых материалов изменять свои электрические параметры под действием давления. Пьезоэлектрические манометрыприменяют при измерении пульсирующего с высоко частотой давления в механизмах с допустимой нагрузкой на чувствительный элемент до 8·103 ГПа. Чувствительным элементом в пьезоэлектрических манометрах, преобразующим механические напряжения в колебания электрического тока, являются пластины цилиндрической или прямоугольной формы толщиной в несколько миллиметров из кварца, титаната бария или керамики типа ЦТС (цирконат-титонат свинца).Тензометрические манометрыимеют малые габаритные размеры, простое устройство, высокую точность и надежность в работе. Верхний предел показаний 0,1…40Мпа, класс точности 0,6; 1 и 1,5. Применяются в сложных производственных условиях.В качестве чувствительного элемента в тензометрических манометрах применяются тензорезисторы, принцип действия которых основан на изменении сопротивления под действием деформации.Давление в манометре измеряется схемой неуравновешенного моста.В результате деформации мембраны с сапфировой.

8. Дифференциальные манометры. Применяются для измерения разности (перепада) давления жидкостей и газов. Они могут быть использованы для измерения расхода газов и жидкостей, уровня жидкости, а также для измерения малых избыточных и вакуумметрических давлений. Мембранные дифференциальные манометры являются бесшакальными первичными измерительными приборами, предназначенными для измерения давления неагрессивных сред, преобразующими измеряемую величину в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока 0…5мА.Дифференциальные манометры типа ДМ выпускаются на предельные перепады давления 1,6…630кПа. Сильфонные дифференциальные манометры выпускаются на предельные перепады давления 1…4кПа, они рассчитаны на предельно допустимое рабочее избыточное давление 25кПа.

9. Технические манометры. Правила подбора, установки, обслуживания и отбраковки.На шкале владелец должен нанести красную черту, указывающую рабочее давление в сосуде илиприкрепляется металлическая пластинка, окрашенная в красный цвет; выбирается с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во 2/3 шкалы; устанавливается так, чтобы его показания были отчетливо видны персоналу (если высота < 2м, то диаметр корпуса должен быть > или = 100мм; если высота = 2 – 3м, то диаметр > или = 160мм; на высоте > 3м установка запрещается); манометр выбирается с классом точности: не ниже 2,5, если Рраб < или = 25 атм; не ниже 1,5, если Рраб > или = 25 атм.; между манометром и сосудом должен быть установлен 3-х ходовой кран, но если Р > 25 атм. и t > 250*С, а также со взрывоопасной средой или вредными веществами 1,2 класса опасности, то разрешается вместо 3-х ходового крана устанавливать систему 2-х вентилей;Манометры не допускаются к работе, если: отсутствует пломба с отметкой о проведенной проверке, просрочен срок проверки, стрелка при отключении не возвращается на «0» или отклонение от «0» превышает половину погрешности, разбито стекло или поврежден корпус, класс точности не соответствует давлению, не указана красная черта Рраб, диаметр корпуса меньше установленного нормами.

10. Существует несколько различных единиц измерения температуры. Они делятся на относительные (градус Цельсия, градус Фаренгейта…) и абсолютные (Кельвин, градус Ранкина…). Классификация приборов для измерения температуры. В зависимости от методики измерений все типы термометров делятся на 2 класса: контактные и бесконтактные.

Контактные – их отличительной особенностью является необходимость теплового контакта между датчиком термометра и средой, температура которой измеряется.

Контактные приборы по принципу измерения делятся на:

1. Термометры расширения.

2. Манометрические термометры.

3. Термометры сопротивления.

4. Термопары.

Бесконтактные - это такие термометры, для измерения которыми нет необходимости в тепловом контакте среды и прибора, а достаточно измерений собственного теплового или оптического излучения.

Бесконтактные делятся на:

1. пирометры излучения;

2. радиометры;

3. тепловизоры.

11. Термометры расширения. В них используются свойства твердых и жидких тел изменять свою длину или объем под влиянием температуры окружающей среды.

Термометры расширения бывают двух типов:

1. жидкостные;

2. твердых тел (биметаллические).

Термометры жидкостные стеклянные. Они получили большое распространение, благодаря простоте отсчета температуры, широкому температурному интервалу (от -1900С до +10000С) и достаточной точности измерения.Измерение температуры основано на изменении объема термометрической жидкости. Термометрической жидкостью служит: ртуть, толуол, этиловый спирт, пентан и др., но лучшей жидкостью является ртуть, которая не смачивает стекло, а потому дает наиболее точные показания (от -300С до +7000С). Технические термометры градуируют в 0С. Погрешность показаний не превышает 1 деление шкалы. В зависимости от конструкции термометры бывают двух типов: палочные и со вложенной шкалой. В зависимости от назначения термометры бывают лабораторные, образцовые и технические. Прибор состоит из термабаллона, капилляра и манометрической части. Эта термосистема (1, 2, 3) заполняется газом, жидкостью или смесью жидкости с ее насыщенным паром. Термобаллон помещают в зону измерения температуры. При нагревании термобаллона давление рабочего вещества внутри замкнутой системы увеличивается. Увеличение давления воспринимается манометрической пружиной, которая воздействует через передаточный механизм на стрелку или перо прибора. Шкала градуируется в 0С. В качестве манометрической части могут быть: ОБМ, МТ, ЭКМ, МСС. Длина и диаметр термобаллона могут быть различны. Термобаллон обычно изготавливают из стали или латуни, капилляр - из медной или стальной трубки с внутренним диаметром от 0,15 до 0,5 мм. Длина капилляра может быть до 60 метров. Для защиты от механических повреждений капилляр помещают в защитную оболочку из оцинкованного стального провода. Эти приборы измеряют температуру в интервале от - 1200С до + 6000С.

Различают манометрические термометры:

1. Газовые– (заполняются азотом, аргоном или гелием).

2. Жидкостные - (заполнитель - полиметилсилоксановая жидкость, спирт, ртуть)

3. Конденсационные - термобаллон частично заполняются низкокипящей жидкостью (ацетон, фреон); остальное его пространство - пары этой жидкости.

Манометрические термометры бывают: показывающими, самопишущими, контактными. Основная их погрешность ±1,5%. Манометрические термометры широко применяются в химических производствах. Они просты по устройству, надежны в работе и при отсутствии электропривода диаграммной бумаги взрывопожаробезопасны. Основной их недостаток - интерционность.

Наиболее распространены:

ТПГ - термометр показывающий газовый.

ТПЖ - термометр показывающий жидкостный.

ТГС-711-ТГС-712 - термометр газовый самопишущий

ТКП- 160 – термометр конденсационный показывающий

12. для измерения температуры перегретого пара, дымовых газов, металла трубка и т.д. наиболее широкое распространение получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур от -200 до +2500 и выше. Данный тип устройств характеризует высокая точность и надежность, большой диапазон измерения, высокая чувствительность, незначительная инерционность, отсутствие постороннего источника тока, легкость дистанционной передачи показаний. Действие термоэлектрического термометра основано на свойстве металлов и сплавов создавать термоЭДС. Метод измерения температуры основан на зависимости величины термоЭДС от температуры рабочего конца термопары.Одним из основных элементов термоэлектрического термометра является термопара. Термопара – два спаянных по длине разнородных проводника (термоэлектрода). Для практического использования электроды должны быть изолированы и помещены в защитную арматуру. Такая конструкция называется термоэлектрический преобразователь ТЭП. Для получения численных значений температуры к ТЭП необходимо присоединить вторичный показывающий прибор, измеряющий значение термо ЭДС и имеющий шкалу в градусах. Такое соединение называется термоэлектрическим термометром. ТЭП является первичным преобразователем. В качестве вторичных используются магнитоэлектрические милливольтметры и потенциометр.Спай термопары, помещаемый в измеряемую среду, называется рабочим. Рабочий конец образуется скруткой и электродуговой сваркой или спайкой серебряным припоем. Второй спай – свободным. Электроды обозначаются + и -. Положительным считается тот электрод, по которому ток течет от рабочего конца к свободному. К свободным концам термопары подключается вторичный прибор.Зависимость термоЭДС от температуры рабочего конца t при постоянной температуре свободного конца t0 (обычно равна О для увеличения термо ЭДС) – градуировочная характеристика ТТ. На ее основании составляются таблицы и графики для практического использования.Значение развиваемой термоЭДС зависит от материала термопары и температуры свободного и рабочего концов. Чем больше будет термоЭДС, тем выше надежность измерения температуры. качестве термоэлектродных материалов применяют чистые металлы и сплавы. Наибольшее распространение в качестве электродов получили материалы: платина, родий, хромель, алюминий, копель, вольфрам, рений, константан, железо и медь.

13. Термо́метрсопротивле́ния — электронный прибор, датчик, предназначенный для измерения температуры.Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры.При применении в качестве резистивного элемента полупроводниковых материалов его обычно называют термосопротивле́нием, терморезистором или термистором. Термометры сопротивления и вторичные приборы.Для измерения температуры широкое применение получили термометры сопротивления, действие которых основано на изменении электрического сопротивления металлических проводников в зависимости от температуры. Металлы, как известно, увеличивают при нагреве свое сопротивление. Следовательно, зная зависимость сопротивления проводника от температуры и определяя это сопротивление при помощи электроизмерительного прибора, можно судить о температуре проводника. Термометр сопротивления, чувствительный элемент которого состоит из тонкой спиральной проволоки (обмотки), изолированной и помещенной в металлический защитный чехол с головкой для подключения соединительных проводов, является первичным измерительным преобразователем, питаемым от постороннего источника тока. Термометры можно разделить на две отдельные группы в зависимости от уровня знаний о физических основах, лежащих в законах термодинамики и неизвестных величин. Для первичных термометров измеряемое свойство вещества так хорошо известно, что температура может быть рассчитана без каких-либо неизвестных величин. Примерами таких термометров являются термометры, основанные на уравнении газового состояния. На скорости звука в газе, на тепловом шуме (шум Джонсона-Найквиста), напряжении или электрическом токе сопротивления. На излучении абсолютно черного тела и на угловой анизотропии гамма-излучения определенных радиоактивных ядер в магнитном поле. Первичные термометры являются достаточно сложными. Вторичные термометры наиболее широко используются, потому что они удобны. Также, зачастую они гораздо более чувствительны, чем первичные. Для вторичных термометров знаний об измеряемом свойстве недостаточно, чтобы напрямую рассчитать температуру. Вопреки первичным термометрам, вторичные должны быть откалиброваны, по крайней мере, при одной температуре или ряде фиксированных температур. Такие фиксированные точки, например тройная точка (точка равновесия твёрдой, жидкой и газообразной фаз) и сверхпроводниковые переходы, воспроизводимо происходят при одинаковой температуре.

14. В системе СИ объемный расход может быть измерен в следующих единицах измерения:

м. куб./сек. – метры кубические в секунду

При использовании внесистемных единиц измерения выбор намного шире:

л/с – литры в секунду

л/м – литры в минуту

л/ч – литры в час

л/сут – литры в сутки Единицы измерения массового расхода

Система СИ предполагает измерение массового расхода в следующих единицах измерения:

кг/с – килограмм в секунду

Для практического использования единиц СИ явно недостаточно, по этой причине используют внесистемные единицы:

т/сут – тонны за сутки

т/ч – тонны за час

На основании ГОСТа 15228-70 приборы для измерения расхода и количества можно разделит на следующиегруппы: Переменного перепада давления: с сужающими устройствами; с гидравлическими сопротивлениями; центробежные; с напорными устройствами; струйные. Переменного уровня: с затопленным отверстием истечения; с отверстием истечения типа водосливо-щелевы(с прямоугольным отверстием; с профилированным отверстием).Обтекания: постоянного перепада давления (ротаметры; поплавковые; поршневые); поплавковые-пружинные; с поворотной лопастью.

· Тахометрические: турбинные (с аксиальной турбинкой; с тангенсальнойтурбинкой); шариковые; камерные (поршневые; дисковые; с кольцевым поршнем; с овальными колесами; роторные; лопастные; ковшовые). Силовые: с внешним воздействием (кориолисовые; гироскопические; турбосиловые); с внутренним воздействием (кориолисовы; турбосиловые).

· Силовые перепадные. Тепловые: с электрическим нагревом (калориметрические с внешним нагревом; термоанемометрические); с индукционным нагревом; жидкостным теплоносителем.

· Вихревые.

· Электромагнитные.

· Ультразвуковые: с перемещением колебаний движущейся средой; допплеровские.

· Оптические: основанные на эффекте Физо-Френеля: основанные на эффекте Допплера.

· Ядерно-магнитные.

· Ионизационные.

· Меточные.

· Парциальные.

Кроме перечисленных, предложены еще и другие методы измерения расхода, например корреляционные и т.д., но не получившие широкого применения.

15. Тахометрическими называются расходомеры и счетчики, имеющие подвижный, обычно вращающийся элемент, скорость движения которого пропорциональна объемному расходу. Принцип действия тахометрического водосчетчика (расходомера) основан на измерении скорости вращения или подсчете оборотов помещенной в поток крыльчатки или турбины. Скоростные счетчики.Скоростные счетчики устроены таким образом, что жидкость, протекающая через камеру прибора, приводит во вращение вертушку или крыльчатку, угловая скорость которых пропорциональна скорости потока а следовательно, и расходу Объемные счетчики.

Поступающая в прибор жидкость или газ измеряется отдельными, равными по объёму дозами, которые затем суммируются. Счетчики газа на этом принципе часто встречаются в быту. Скоростные и объемные счётчики количества жидкости Тахометрические счетчики применяют для измерения количества протекающей жидкости (воды, бензина, мазута) с давлением до 1,6 МПа. Счетчики характеризуются следующими параметрами: · диаметром входного патрубка; · потерей давления, вызываемой прибором; нижним и верхним пределами измерения; порогом чувствительности; · предельно допускаемым избыточным давлением и предельной температурой измеряемой жидкости. По принципу действия выпускаемые тахометрические счетчики количества жидкости разделяют на скоростные и объемные. Скоростные счетчики широко распространены в системах водоснабжения и тепловых сетях для учета отпускаемого потребителям количества холодной и горячей воды. На ТЭС их применяют в основном для измерения расхода технической воды.

16. Для автоматического измерения расходов пара, газов и жидкостей используют различные типы расходомеров переменного перепада давления. Принцип действия таких приборов основан на измерении перепада давления, образующегося в результате изменения скорости измеряемого потока на специальном сужающем устройстве, называемом диафрагмой. Рассматриваемые расходомеры включают в себя, по крайней мере,три отдельные части:

1) преобразователь расхода, создающий перепад давления в зависимости от расхода;2) соединительное устройство, передающее перепад давления от преобразователя к измерительному прибору;3)дифференциальный манометр, сокращенно дифманометр, измеряющий перепад давления, образованный преобразователем расхода, и градуированный обычно в единицах расхода.

В случае необходимости передать показания расходомера назначительное расстояние к этим частям добавляются еще три:

4) вторичный преобразователь, иногда именуемый датчиком, назначением которого является преобразование перемещения подвижного элемента первичного измерительного прибора – дифманометра в электрический или пневматический сигнал, удобный для передачи;

5) вторичная линия связи - электрические провода или трубки, по которым осуществляется передача сигнала от вторичного преобразователя;

6) вторичный измерительный прибор, измеряющий сигнал, созданный вторичным преобразователем, и градуированный в единицах расхода.

Как первичный (дифманометр), так и вторичный измеритель­ные приборы могут быть показывающими, самопишущими, интегрирующими и, кроме того, оборудованными сигнальными и регулирующими устройствами.

Расходомеры переменного перепада давления подразделяютсяна шесть самостоятельных групп в зависимости от устрой­ства и принципа действия их преобразователей расхода.

1.Расходомеры с сужающим устройством, основанные назависимости от расхода перепада давления, образующегося в сужающем устройстве, в результате преобразования части потенциальной энергии потока в кинетическую.

2. Расходомеры с гидравлическим сопротивлением, основанные на зависимости от расхода перепада давления, образующе­гося на гидравлическом сопротивлении.

3. Центробежные расходомеры, основанные на зависимости от расхода перепада давления, образующе­гося на закруглении трубопровода в результате действия центробежной силы в потоке.

4. Расходомеры с напорным устройством, основанные на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого напорным устройством в результате местного перехода кинетической энергии струи в потенциальную.

5. Расходомеры с напорным усилителем, основанные на зависимости от расхода перепада давления, создаваемого напорным усилителем как в результате перехода кинетической энергии струи в потенциальную, так и в результате частичного перехода потенциальной энергии в кинетическую.

6. Струйные расходомеры, основанные на зависимости от расхода перепада давления, образующегося при ударе струи.

17.Расходомеры постоянного перепада давления относятся к группе расходомеров обтекания, т. е. к расходомерам, основанным на зависимости перемещения тела, воспринимающего динамическое давление обтекающего его потока, от расхода измеряемой среды.Измерительный орган этих расходомеров, перемещаясь вертикально, в зависимости от расхода изменяет площадь кольцевого зазора таким образом, что перепад давления по обе его стороны остается постоянным.Наиболее распространенными расходомерами постоянного перепада давления являются ротаметры. Основная измерительная часть ротаметров – ротаметрическая пара. Различают три типа ротаметрических пар Ротаметрическаяпара первого типа состоит из измерительного конуса и поплавка (ротора). Эта конструкция применяется в стеклянных и металлических ротаметрах. Пара второго типа состоит из диафрагмы и поплавка и применяется в металлических ротаметрах. Ротаметрическая пара третьего вида состоит из кольцевого поплавка, размещенного в зазоре между внешним и внутренним конусами. Такие пары применяются в металлических ротаметрах для измерения больших расходов жидкости.

18. Принцип действия ультразвукового расходомера жидкости и газа основан на явлении смещения звуковогоколебания проходящего сквозь движущуюся жидкую среду.Достоинствами ультразвуковых расходомеров являются:малое или полное отсутствие гидравлического сопротивления,надежность (так как отсутствуют подвижные механические элементы),высокая точность, быстродействие, помехозащищенность. Все эти достоинства определили высокую распространенность данных расходомеров при измерении расхода жидкостей и газов. Для измерения расхода жидкости и газа ультразвуком в основном используют два метода:фазовый метод измерения расхода;частотный метод измерения расхода.

Фазовые ультразвуковые расходомеры

Принцип действия этих ультразвуковых расходомеров основан на измерении разности фазовых сдвигов двух ультразвуковых колебаний, направленных по потоку жидкости или газа и против него.

1,2-пьезоизлучатель и пьезоприёмник ультразвуковых колебаний;3-переключатель механический. На поверхности трубопровода расположены два пьезоэлектрических элемента 1 и 2. Пьезоэлемент 1 механическим переключателем 3подключен к генератору высокочастотных синусоидальных электрических колебаний. Пьезоэлемент преобразует электрические колебания в ультразвуковые, которые направляются в контролируемую среду через стенки трубопровода. Пьезоэлемент 2 воспринимает ультразвуковые колебания, прошедшие в жидкости расстояние L, и преобразует их в выходные электрические ко­лебания.

Наличие в схеме механического переключателя ограничивает возможность измерения быстро меняющихся расходов вследствие небольшой частоты переключений. Это можно исключить, если в трубопроводе установить две пары пьезоэлементов так, чтобы в одной паре излучатель непрерывно создавал колебания, направленные по потоку, а в другой – против потока. В таком расходомере на фазометр будут непрерывно поступать два синусоидальных колебания, фазовый сдвиг между которыми пропорционален скорости потока жидкости или газа.Если колебания распространяются в направлении скорости потока, то они проходят расстояние L за время.

19.Теплоэнергоконтроллер ИМ2300

ТеплоэнергоконтроллерИМ2300 - многофункциональный вторичный прибор, предназначенный для решения следующих задач:

- коммерческого учета энергоносителей с помощью любых типов датчиков расхода, перепада давлений, избыточного или абсолютного давлений, температуры;

- автоматического управления исполнительными механизмами (включить - выключить);

- контроля режимов расходования энергоносителей и работы оборудования на узлах учета;

- архивирования (хранения в памяти) учетных параметров;

- передачи данных о потреблении энергоресурсов в службы диспетчеризации, управления, информационную сеть.

Низкая стоимость при больших функциональных возможностях.

Контролируемые энергоносители: вода, пар сухой насыщенный и перегретый, природный газ

Количество обслуживаемых независимых трубопроводов - от 1 до 4

Количество подключаемых первичных преобразователей (датчиков) - до 8

Количество выходных каналов позиционного регулирования до 4

Встроенный блок питания функциональных узлов и первичных преобразователей

Связь с ЭВМ диспетчерских пунктов

Вывод информации на переносной считыватель архива

Сохранение архивной информации при отключении сетевого питания - не менее 1 года

Класс точности 0,15.Внесен в Госреестр средств измерений под №14527-95. Сертификат №6825 Свидетельство Госэнергонадзора №025-ТВ.Взрывозащищенное исполнение теплоэнергоконтроллера ИМ2300-ЩМ-Ех. Маркировка взрывозащитыExibIIB X.

20. Для измерения уровня жидкостей применяются специальные средства измерений – уровнемеры.Многообразие типов уровнемеров, принцип действия которых основан на различных физических методах, объясняется разнообразием свойств измеряемых жидкостей. Наибольшее распространение в промышленном использовании получили следующие виды уровнемеров: буйковые, пьезометрические, гидростатические, поплавковые, и ёмкостные. Децибе́л — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений.Величина, выраженная в децибелах, численно равна десятичному логарифму безразмерного отношенияфизической величины к одноимённой физической величине, принимаемой за исходную, умноженному надесять:

21. Простейшим измерителем уровня жидкости служат указательные стекла. Работа указательных стекол основана на принципе сообщающихся сосудов и прямого визуального наблюдения. Указательное стекло соединяют с сосудом нижним концом (для открытых сосудов) или обоими концами (для сосудов с избыточным давлением или разряжением). Наблюдая за положением уровня жидкости в стеклянной трубке, можно судить об изменении уровня в сосуде. Указательные стекла снабжают вентилями или кранами для отключения их от сосуда и продувки системы. В арматуру указательных стекол сосудов, работающих под давлением, обычно вводят предохранительные устройства, автоматически закрывающие каналы в головках при случайной поломке стекла. Плоские указательные стекла рассчитаны на давление до 2.94 МПа и температуру до 300 0С. Указательные стекла не рекомендуются употреблять длиной более 0.5 м, поэтому при контроле уровня, изменяющегося больше чем на 0.5 м, устанавливают несколько стекол таким образом, чтобы верх предыдущего стекла перекрывал низ последующего.

Поплавковые и буйковые уровнемеры относятся к механическим.

Поплавковые — уровнемеры с чувствительным элементом (поплавком), тогда измерение происходит по оценке положения предмета на поверхности жидкости относительно двух точек измерений.

Буйковые уровнемеры, принцип действия которых основан на измерении выталкивающей силы, действующей на буёк (закон Архимеда). Перемещение поплавка или буйка через механические связи или систему дистанционной (электрической или пневматической) передачи сообщается измерительной системе прибора.

1 – поплавок, 2 – поплавковый гибкий трос, 3 – груз, 4 – шкала.

Рис. 2. Поплавковые уровнемеры с плавающим поплавком

Поплавковые измерительные приборы делятся на уравнемеры узкого и широкого диапазонов.

Поплавковые уровнемеры узкого диапазона представляют собой устройства, содержащие шарообразный поплавок, выполненный из нержавеющей стали, который плавает на поверхности жидкости и через штангу и специальное уплотнение соединяется или со стрелкой измерительного прибора, или с преобразователем угловых перемещений в унифицированный электрический или пневматический сигналы.

Поплавковые уровнемеры широкого диапазона представляют из себя поплавок, связанный с противовесом гибким тросом, в нижней части противовеса укреплена стрелка, указывающая значения уровня жидкости в резервуаре.

Важной характерной особенностью поплавковых уровнемеров, является высокое разрешение прибора 0,1 мм и точность измерений — 1 мм.

Область применения поплавкового метода измерения уровня очень широка. Его нельзя применять только в средах, образующих налипание, а также -отложение осадка на поплавок.

Типичным применением поплавковых уровнемеров является измерение уровня топлива, масел, легких нефтепродуктов в относительно небольших емкостях и цистернах. Поплавковый метод может с успехом применяться в случае пенящихся жидкостей, а для липких сред существуют вибрационные поплавковые указатели уровня жидкости.

22. Емкостными уровнемерами называются уровнемеры, основанные на зависимости электрической емкости конденсаторного преобразователя, образованного одним или несколькими стержнями, цилиндрами или пластинами, частично введенными в жидкость, от ее уровня.Конструкция конденсаторных преобразователей различна для электропроводных и неэлектропроводных жидкостей. Электропроводными считаются жидкости, имеющие, удельное сопротивление ρ < 106 Ом *м и диэлектрическую проницаемость еж ≥ 7. Различие преобразователей состоит в том, что один из электродов уровнемеров для электропроводных жидкостей покрыт изоляционным слоем, электроды преобразователей для неэлектропроводных жидкостей не изолированы. Электроды могут быть в виде плоских пластин, стержней. В качестве электрода может использоваться металлическая стенка сосуда. Часто применяются цилиндрические электроды, обладающие по сравнению с другими формами электродов хорошей технологичностью, лучшей помехоустойчивостью и обеспечивающие большую жесткость конструкции.

23. Ультразвуковой уровнемер — это прибор, измеряющий уровень, который является счетчиком непрямого действия. Под приборами непрямого действия подразумеваются устройства, которые определяют изменение уровня жидкости, не входя в непосредственный физический контакт с самой жидкости. Принцип работы ультразвукового уровнемера. Для того, чтобы измерять или контролировать уровень, ряд акустических контрольно-измерительных приборов включает в себя устройства, которые работают на основе принципа передачи звуковой энергии в форме звуковых волн. Свойствами звуковых волн, измеряющих уровень, является их способность отражаться или отталкиваться от поверхности; их время прохождения, т.е. количество времени, за которое волны доходят до поверхности, отражаются от поверхности и возвращаются; и их частота.Транзитное время, или время прохождения звуковых волн прямо пропорционально расстоянию, которое должны пройти звуковые волны; чем больше расстояние, которое должны пройти звуковые волны, тем больше величина транзитного времени. Частотой называется количество звуковых волн в единицу времени. В контрольно-измерительной системе уровня, в которой используется ультразвук, частота, с которой воспроизводятся волн обычно предопределена тем, используется ли эта система дляизмерения заполненного или свободного объема. Например, ультразвуковые волны с радиочастотами (приблизительно 30 kHz) обычно распространяются в воздухе и отражаются жидкостями. Их часто используют для измерений свободного объема, которые затем могут быть преобразованы в показания уровня. Ультразвуковые волны более высокой частоты (приблизительно 35 kHz или выше) обычно используются для измерений заполненного объема, т.к. такие волны легко перемещаются в жидкой среде, но скорее всего поглощаются или отражаются воздушной средой.

24. Приборы и аппаратура при газогидродинамических исследованиях скважин применяются с целью определения достоверных величин необходимых параметров. Ниже рассматриваются приборы и аппаратура, которые можно использовать на газовых промыслах СССР для измерения давлений, температур и расходов газа. Измерение указанных параметров в зависимости от вида исследований может проводиться на поверхности и в стволе скважины — так называемые «глубинные исследования». При глубинных исследованиях помимо самих измерительных приборов или систем требуется определенный комплекс оборудования для проведения спускоподъемных операций. Несмотря на значительное усложнение процесса исследования с глубинными приборами обойтись без них не всегда возможно, так как в некоторых случаях определить необходимые параметры с приемлемой точностью аналитическим путем не удается. Для глубинных исследований применяются глубинные приборы следующих разновидностей.Приборы с местной регистрацией измеряемого параметра, которые спускаются в скважину на специальной проволоке-канате и состоят из датчика, чувствительного к измеряемому параметру, и механизма, позволяющего записать величину измеренного параметра на специальном диаграммном бланке. После подъема прибора из скважины и извлечения диаграммного бланка проводится расшифровка записи прибора и определение измеренной величины параметра.Глубинные дистанционные приборы, включающие в себя глубинный снаряд, содержат чувствительный датчик ^преобразователем и вторичную аппаратуру. Сигнал датчика о величине измеряемого параметра, преобразованный в электрический, по геофизическому бронированному кабелю передается на расположенную на поверхности вторичную аппаратуру, которая в свою очередь расшифровывает принятый сигнал, показывает или записывает его.Преимущество приборов с местной регистрацией — сравнительная простота проведения спускоподъемных операций из-за малого диаметра проволоки, а недостаток — отсутствие информации о работе прибора в скважине.В таком случае возможны некачественные исследования из-за неисправности прибора, которые необходимо повторять.

25. Для составления функциональной схемы необходимо выделить объект управления, цепь обратной связи и нагрузку. Далее, рассматриваем цепь прохождения сигнала, где каждому блоку соответствует прямоугольник с названием и указанием направления следования сигнала. Функциональная схема САР включает в себя следующие блоки:

· Задающее устройство (ЗУ)

· Суммирующее сравнивающее устройство (ССУ)

· Пассивная корректирующая RC-цепь (



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-12-29 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: