- •Технические средства контроля в системах управления технологическими процессами Учебное пособие
- •Технические средства контроля в системах управления технологическими процессами
- •1. Контроль давления
- •1.1. Определение понятия «давление», и соотношение между единицами давления
- •Соотношение между единицами давления
- •1.2. Классификация приборов для измерения давления по виду измеряемого давления
- •1.3. Классификация приборов для измерения давления по принципу действия
- •1.4. Классификация пружинных приборов для измерения давления по типу чувствительного элемента
- •1.5. Понятие «поверка» рабочего измерительного прибора
- •1.6. Классификация погрешностей измерения
- •1.7. Абсолютная, относительная, приведённая погрешности измерительного прибора. Вариация показаний прибора
- •1.8. Класс точности приборов
- •1.9. Устройство, принцип действия и область применения приборов с упругими чувствительными элементами
- •1.10. Возможные источники систематических погрешностей приборов с упругим чувствительным элементом
- •1.11. Устройство и принцип действия грузопоршневого манометра мп –60
- •1.12. Устройство и принцип действия датчика давления «Сапфир-22 ди»
- •2. Контроль температуры
- •2.1. Термоэлектрические преобразователи
- •2.1.1. Принцип измерения температуры термоэлектрическим методом. Конструкция термопары
- •2.1.2. Типы стандартных термопар и диапазоны изменяемых температур для каждого их вида
- •2.1.3. Термопреобразователи с унифицированным токовым выходным сигналом (тхау)
- •2.1.4. Применение термоэлектродных проводов и их свойства
- •2.1.5. Измерительные приборы применяемые комплексно с термопарами, для измерения температуры
- •2.1.6. Принцип действия магнитоэлектрического милливольтметра
- •2.1.7. Схема, исключающая влияние отклонений температуры свободного спая термопары на пока-зания милливольтметра, электрон-ного потенциометра
- •2.1.8. Сущность нулевого (компенсационного) метода измерения тэдс
- •2.1.9. Назначение всех элементов электронной функциональной схемы автоматического потенциометра
- •2.2. Термопреобразователи сопротивления
- •2.2.1. Принцип работы термопреобразователя сопротивления. Диапазон измеряемых температур для каждого типа термопреобразователя сопротивления
- •2.2.2. Устройство платиновых и медных термопреобразователей сопротивления
- •2.2.3. Отличие терморезисторов от металлических термопреобразователей сопротивления
- •2.2.4. Градуировка термопреобразователя сопротивления. Градуировки технических платиновых и медных термопреобразователей сопротивления
- •2.2.5. Измерительные приборы, применяемые в комплекте с термопреобразователями сопротивления
- •2.2.6. Уравновешенные мосты
- •2.2.7. Преимущества трехпроводной схемы подсоединения термопреобразователя сопротивления
- •2.2.8. Автоматический уравновешенный мост. Назначение основных элементов схемы. Принцип работы прибора
- •2.2.9. Неуравновешенные мосты
- •2.2.10. Термопреобразователи с унифицированным токовым выходным сигналом. (тспу, тсму)
- •2.3. Манометрические термометры
- •3. Контроль расхода
- •3.1.Физический смысл понятий «расход» и «количество»
- •3.2. Приборы для измерения расхода и количества вещества
- •3.3. Основные принципы измерения расхода
- •3.4. Классификация приборов для измерения расхода и количества
- •3.5. Градуировочная характеристика средств измерения
- •3.6. Сущность измерения расхода по методу переменного перепада давления
- •3.6.1. Типы сужающих устройств, регламентированные рд 50-213-80
- •3.7. Дифманометр типа дм
- •3.8. Источники возможных погрешностей комплекта – расходомера при измерении расхода методом переменного перепада давлений
- •3.9. Расходомеры обтекания. Ротаметры
- •3.9.1. Устройство и принцип действия промышленного поплавкового расходомера типа рэ
- •Внутри диафрагмы переме-щается конусный поплавок 3, жестко насаженный на шток 4.
- •3.10. Кориолисовы (массовые) расходомеры
- •3.11.Вихревые расходомеры
- •4. Контроль уровня
- •4.1. Методы измерения уровня жидкости, применяемые в химической промышленности
- •4.2. Принцип работы емкостного уровнемера
- •4.3. Методы измерения сыпучих сред
- •4.4. Радарные измерители уровня
- •4.5. Метод направленного электромагнитного излучения
- •Библиографический список
1. Контроль давления
1.1. Определение понятия «давление», и соотношение между единицами давления
Давление является одним из важнейших параметров химико-технологических процессов. От величины давления часто зависит правильность протекания процесса химического производства. Под давлением в общем случае понимают предел отношения нормальной составляющей силы к площади, на которую действует сила. При равномерном распределении сил давление равно частному от деления нормальной составляющей силы давления на площадь, на которую эта сила действует. Величина единицы давления зависит от выбранной системы единиц (табл. 1).
Различают абсолютное и избыточное давление. Абсолютное давление Pа — давление, отсчитанное от абсолютного нуля. Избыточное давление ри представляет собой разность между абсолютным давлением Pа и барометрическим давлением Рб (т. е. давлением воздушного столба земной атмосферы):
Ри = Ра — Рб.
Если абсолютное давление ниже барометрического, то
РВ = Рб — Ра,
где Pв — разрежение [1-2].
Единицы измерения давления: Па (Н/м2); кгс/см2; мм вод. ст.;
мм рт.ст.
Таблица 1
Соотношение между единицами давления
|
Единицы давления
|
кгс/м2 или мм вод. ст.
|
кгс/см2 или атм. (техническая атмосфера)
|
атм. (физичеc-кая атмосфера)
|
мм рт. ст.
|
Н/м2
|
|
1 кгс/м2 или 1 мм вод. ст.
|
1
|
10-4
|
0,0968·10-3
|
73,556·10-3
|
9,80665
|
|
1 кгс/см2 или 1 атм. (техническая атмосфера)
|
104
|
1
|
0,9678
|
735,56
|
98066,5
|
|
1 атм. (физическая атмосфера) |
10332 |
1,0332 |
1 |
760,00 |
101 325 |
|
1 мм рт. ст. |
13,6 |
1,36·10-3 |
1, 316·10-3 |
1 |
133,322 |
|
1 Н/м2 |
0,102 |
10,2·10-6 |
10,13·10-6 |
7,50·10-3 |
1 |
1.2. Классификация приборов для измерения давления по виду измеряемого давления
Приборы для измерения давления подразделяются на:
а) манометры – для измерения абсолютного и избыточного давления;
б) вакуумметры – для измерения разряжения (вакуума);
в) мановакуумметры – для измерения избыточного давления и вакуума;
г) напоромеры – для измерения малых избыточных давлений (до 40 кПа)
д) тягомеры – для измерения малых разряжений (до -40 кПа);
е) тягонапорометры – для измерения разряжений и малых избыточных давлений;
ж) дифференциальные манометры – для измерения разности давлений;
з) барометры - для измерения барометрического давления атмосферного воздуха [1];
1.3. Классификация приборов для измерения давления по принципу действия
По принципу действия приборы для измерения давления делятся на:
а) жидкостные, основанные на уравновешивании измеряемого давления гидростатическим давлением столба жидкости;
б) деформационные (пружинные), измеряющие давление по величине деформации различных упругих элементов или по развиваемой ими силе;
в) электрические, основанные либо на преобразовании давления в какую-нибудь электрическую величину, либо на изменение электрических свойств материала под действием давления.