В.А. Старовойтов Измерительные преобразователи перепада давления с пневматическим выходным сигналом
.pdf10
Расстояние между дифманометром и вторичным устройством по пневмотрассе не должно быть более 300 м.
При измерении расхода воды и неагрессивных, невязких жидкостей дифманометр для исключения возможности попадания воздуха или газа ставится ниже сужающего устройства, работающего с ним в комплекте. Если измеряемая жидкость легко выпадает в осадок, то перед дифманометром устанавливают отстойные сосуды, а если жидкость горячая (tр > 1200С), то в импульсные линии включаются уравнительные сосуды, заполненные водой.
При измерениях в агрессивных жидкостях используют защитные мембранные устройства, разделительные сосуды или подают инертный газ через соединительные трубки. Если контролируемой средой является пар, от действия высокой температуры защитой служат вода в соединительных трубках и конденсационные сосуды и т.д. [1, c. 5].
Следует отметить, что в настоящее время по уровню пожаро- и взрывобезопасности с дифманометрами, имеющими на выходе пневмосигнал, успешно конкурируют преобразователи перепада давления типа «Сапфир-22ДД-Ех» (взрывобезопасное исполнение) с токовым выходным сигналом [2, c. 49; 4, c. 113].
5. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА
Стенд выполнен в виде вертикального металлического щита, на котором размещены необходимые для проведения работ технические средства, собранные в соответствии со схемой, представленной на рис. 7.
Основой стенда является исследуемый измерительный преобразователь перепада давлений (расходомер) ДМ-П2 мембранного типа 10, рассмотренный выше. Создание перепада давлений в измерительной части преобразователя осуществляется за счет поэтапного заполнения (или слива) жидкостью прозрачной трубки 4 на плюсовой «+» импульсной линии. Созданный таким образом столб жидкости высотой H = var пропорционален ∆ Р и является входным сигналом для исследуемого преобразователя. Соответствующий ему выходной пневматический сигнал подается на пневматический показывающий при-
11
бор 1, проградуированный в процентах. Последнее означает, что 0 на шкале соответствует ∆ Р = 0, а 100% - ∆ Р = 100 кгс/м2 (см. маркировку преобразователя).
Рис. 7. Схема стенда: 1 - прибор измерительный показывающий; 2 - трубка стеклянная на «минусовой» импульсной линии; 3 - линейка мерная; 4 - трубка стеклянная на «плюсовой» импульсной линии; 5 - стакан; 6 - пробка; 7 - сливной патрубок; 8 - уравнительная линия; 9 - вентиль уравнительной линии; 10 - измерительный преобразователь перепада давления ДМ-П2; 11 - редуктор; 12 - манометр на линии питания приборов; 13 - вентиль
Питание прибора и преобразователя осуществляется от сети сжатого воздуха (Р ≥ 0,25 МПа) через понижающий редуктор 11 (Р0=0,14 МПа). Все коммуникации для сжатого воздуха выполнены с помощью полихлорвиниловых трубок диаметром 8х1.
12
6. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
6.1. Внимательно изучить настоящие методические указания и с их помощью ознакомиться с устройством учебного стенда, размещением оборудования и приборов.
6.2.Подать питание на пневмоприборы стенда, для чего, вращая
маховик редуктора 11 (рис. 7 здесь и далее) по часовой стрелке, установить давление сжатого воздуха 0,14 МПа (1,4 кгс/см2) по манометру 12.
6.3.Установить начальный уровень отсчета 0-0 в трубках 2 и 4. Для этого необходимо открыть уравнительный вентиль 9 в линии 8, что сделает трубки 2 и 4 сообщающимися. Осторожно из стакана 5 наливать жидкость в трубку 4 до появления видимых менисков в области стеклянных трубок. Прекратить подачу жидкости и перекрыть уравнительную линию, закрыв вентиль 9. После этого на мембрану преобразователя действуют два одинаковых раздельных столба жид-
кости, т.е. ∆ Р = 0. Отметить положение начального уровня 0-0 по линейке 3 и показания прибора 1, записав их в таблицу.
Подача жидкости (налив)
Показания по линейке, мм
Показания измерительного прибора, %
Слив жидкости
Показания по линейке, мм
Показания измерительного прибора, %
6.4.Налить в плюсовую трубку 4 жидкость, повысив в ней уровень на 10-15 мм и тем самым увеличив ∆ Р. Отметить показания на линейке и приборе. Произвести эти действия еще несколько раз, помня, что столб жидкости не должен превышать 100 мм от уровня 0-0 (ограничение по диапазону измерения преобразователя).
6.5.Достигнув максимального разрешенного уровня Н, произве-
сти снятие показаний приборов при сливе жидкости (понижение ∆ Р).
13
Для этого следует воспользоваться пробкой 6, отпирая которую и возвращая на место, можно ступенчато понижать уровень на 1015 мм. Уменьшение уровня производить только до уже известного уровня 0-0. Результаты измерений занести в таблицу.
6.6.Открыть уравнительный вентиль 9 и через сливной патрубок слить жидкость.
6.7.Отключить питание приборов, вращая маховик редуктора 11 против часовой стрелки до показаний на манометре 12 равных нулю.
6.8.Приступить к обработке данных и построению статических характеристик преобразователя (вход-выход) при увеличении и сни-
жении ∆ Р.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для измерения каких параметров технологических процессов могут быть использованы дифманометры?
2.Объясните принцип силовой компенсации при измерениях.
3.Какие чувствительные элементы используются в преобразова-
телях ∆ Р?
4.Где и каким образом формируется выходной пневматический сигнал измерительного преобразователя ∆ Р?
5.Почему вторичный измерительный прибор имеет шкалу, проградуированную в процентах, хотя фактически измеряет давление сжатого воздуха?
6.Изменится ли выходной сигнал измерительного преобразова-
теля ∆ Р, если вместо воды заливать на такую же высоту Н масло или ртуть?
7.Соответствует ли полученная экспериментально статическая характеристика паспортным данным преобразователя?
8.Каким образом осуществляется защита измерительной части преобразователя от воздействия агрессивных, загрязненных и запыленных сред?
9.Для чего нужен демпфер и как он устроен?
10.В чем вы видите различия между дифманометрами типов ДМ и ДМ-П2?
14
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств.-М.: Машиностроение, 1983.-424 с.
2.Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. Технические средства и лабораторные работы.-М.: Химия, 1983.-288 с.
3.Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы: Справ. пособие/ Под ред. Б.Д. Кошарского.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1976.-486 с., ил.
4.Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник/ Под ред. В.В. Черенкова.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-
ние, 1987.-847 с.
Составитель ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ
СТАРОВОЙТОВ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ
ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ
Методические указания к лабораторной работе по курсам «Управление техническими системами»
и «Технические средства управления и автоматизации» для студентов направления 551800
Редактор З.М. Савина
ЛР № 020313 от 23.12.96.
Подписано в печать 29.10.99. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд.л. 0,7. Тираж 50 экз. Заказ
Кузбасский государственный технический университет. 650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.
Типография Кузбасского государственного технического университета. 650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4А.