Автоматизация_ВиВ_23.06.2015 / РГЗ_МУ_АВТОМАТИЗ_СИСТ_ВиВ_ЗАОЧНИК_V12.01.2015_V111

половине трубки сила, действующая со стороны жидкости, препятствует смещению трубки, а в выходной способствует. Это приводит к изгибу трубки . Когда во второй фазе вибрационного цикла трубка движется вниз, направление изгиба меняется на противоположное. Сила Кориолиса и, следовательно, величина изгиба сенсорной трубки прямо пропорциональны массовому расходу жидкости.

Соотношение между массой и собственной частотой колебаний сенсорной трубки - это основной закон измерения плотности в кориолисовых расходомерах. В рабочем режиме задающая катушка питается от преобразователя, при этом сенсорные трубки колеблются с их собственной частотой. Как только масса измеряемой среды увеличивается, собственная частота колебаний трубок уменьшается; соответственно, при уменьшении массы измеряемой среды, собственная частота колебаний трубок увеличивается. Сенсоры серии ELITE®(CMF), погрешность измерения плотности 0,5 кг/м3. Номинальный диаметр трубопровода от 3 до 150 мм. Модели: CMF010, CMF010P, CMF025, CMF050, CMF100, CMF200, CMF300, CFM300A, CMF400.

Преобразователь модели RFT9739, цифровые выходы HART (Bell 202). ЖКИ. Температурный диапазон (-240 204)°С. Цифровой сигнал с интеллектуального датчика поступает на контроллер, где высвечивается величина значения плотности. Цифровой сигнал поступает также на вход ПК, где величина плотности может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины).

Схема 82. САК рН технологического раствора (РН – метр РН202) (контроль качества технологических растворов в разнообразных производственных процессах и мониторинг промышленных сточных вод).

Система измерения рН растворов (РН202) разработана для контроля качества технологических растворов в разнообразных производственных процессах и мониторинга промышленных сточных вод, а также для измерения рН воды высокой чистоты. Система имеет функции самодиагностики и выявляет неисправности сенсора во время измерений и при калибровке. PH-сенсор представляет собой помещенные в один корпус измерительный электрод, электрод сравнения и температурный сенсор. Каррозионностойкий, теплоустойчивый и механически прочный корпус сенсора обеспечивает долгий срок службы и допускает многократную индивидуальную замену измерительного электрода и электрода сравнения. Установка сенсоров в процессе осуществляется при помощи держателей различных конструкций с ультразвуковой, струйной, механической очисткой электродов и без очистки. взрывозащищенное исполнение прибора. Пределы измерений (2-15) рН. Температурный сенсор Pt 100. Выход (4-20) мА/ HART, цифровая связь по протоколу. ЖКИ. Параметры измеряемой среды: температура (-5 +105)°С, давление (0-500) кПа. Температура окружающей среды (-10 +55)°С. Цифровой сигнал с интеллектуального датчика поступает на контроллер, где высвечивается величина значения рН. Цифровой сигнал поступает также на вход ПК, где величина рН может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины).

Схема 83. CАР относительной влажности газовой среды в помещении.

Заданное значение относительной влажности воздуха в помещении реализуем изменением подачи пара. Измерительные преобразователи температуры и влажности ИПТВ – 056 предназначены для преобразования значения относительной влажности и температуры газовых сред в унифицированный токовый сигнал. Область применения: хлебопекарная промышленность; мясопереработка - жарочные шкафы и камеры сушки колбас; деревообработка; энергетика - измерение влажности природного газа,

111

дымовых газов. Принцип измерения влажности основан на изменении электрической емкости чувствительного элемента и преобразовании этого изменения в электрический унифицированный сигнал с учетом компенсации температурной зависимости. Температура измеряется термопреобразователем сопротивления типа Pt100 фирмы «Sensycon». Сенсор влажности и термопреобразователь сопротивления Pt100 защищены от воздействия пыли, масла и т.д. Длина рабочей части (80 -1000) мм. Масса (0.4 - 0,7) кг, к=2.Выходной сигнал (4-20) мА (модификация М3-04).

Степень защиты от воздействия пыли и воды по ГОСТ 14254. Поверка - 1 раз в год. Гарантия со дня ввода в эксплуатацию 12 мес. Цифровой сигнал с датчика поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения относительной влажности, которая сравнивается с введенным в контроллер заданным значением. При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в виде (4-20) мА идет на регулирующий клапан подачи пара. Сигнал поступает также на вход ПК, где величина относительной влажности может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины). Величина заданного значения при необходимости может быть изменена с клавиатуры ПК. В результате функционирования контура регулирования значение относительной влажности в помещении будет стабилизировано на заданном значении.

Схема 84. Анализ состава дымовых газов и автоматическое включение вытяжной вентиляции.

При превышении концентрации в дымовых газах компонента (в данном случае CO2) величины 5 об.% срабатывает сигнализация, магнитный пускатель включает электродвигатель вентилятора. Происходит очищение воздуха в цехе. Анализатор дымовых газов SG800 представляет собой серию анализаторных систем, предназначенных для комплексного анализа дымовых газов. Основная область использования таких систем – непрерывный контроль выбросов в атмосферу. SG800 выполняются в виде отдельно стоящего шкафа или стойки, комплектуются инфракрасным газовым анализатором, циркониевым анализатором кислорода и системой пробоподготовки и могут одновременно измерять концентрацию до 5 компонент, таких как диоксид серы (SO2), окислы азота (NOx), монооксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2) и кислород (O2). Объекты измерения: концентрация NOx, SO2, CO, CO2, O2 в дымовых газах; Комплексный анализатор дымовых газов.

Диапазоны измерения: NOx - мин. (0 – 50) ppm, макс.(0-2000) ppm; SO2 - мин. (0 - 50) ppm, макс.(0 - 1000) ppm; CO -мин.(0 -100) ppm, макс.(0 - 2 ) об.%; CO2 - мин. (0 -

1) об.%, макс. (0 – 20) об.%; O2 -мин.(0 - 10) об.%, макс. (0 - 25 ) об.%. ЖКИ. Выход

(4-20)мА или (0 - 1) В постоянного тока. Сигнал (4 -20) мА с анализатора поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения концентрации компонента CO2 в дымовых газах. Эта величина сравнивается с введенным в

контроллер заданным значением (ПДК). При наличии рассогласования регулирующее воздействие с контроллера в дискретном виде включает магнитный пускатель, а, следовательно, и электродвигатель вентилятора. Включается аварийная вентиляция. Сигнал (4-20) мА с контроллера ПАЗ а поступает также на вход ПК, где величина концентрации может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины). В качестве анализатора (аналога SG800) может быть использован также стационарный многокомпонентный газоанализатор промышленных выбросов «АНКАТ-410» («Номенклатурный перечень» ФГУП СПО «АНАЛИТПРИБОР», г. Смоленск 2007. с.73). Газоанализатор используется для технологического контроля топливосжигающих и технологических установок, измеряет концентрации О2, СО, CО2.NО, NО2, SО2, H2S, HCL, NH3, CI2, а

112

также для анализа отработавших газов СО, NO, NOX, ICH. Область применения: топливосжигающие и технологические установки предприятий энергетики, металлургической, стекольной, химической и нефтяной промышленностей, предприятия - производители строительных материалов. Унифицированные выходные сигналы: (4-20) мА, цифровой выход RS-232 и RS-485 . Релейный выход - 6 реле для срабатывания от сигнализации. Температура окружающей среды (+5 +45)°C.

Схема 85. Анализ проб газа и жидкостей.

Газовый хроматограф GC1000 MARK II выделяет из газовой смеси отдельные компоненты и последовательно их определяет.

Данный газовый хроматограф широко используется на предприятиях различных отраслей промышленности: нефтехимической и перерабатывающей, химической, фармацевтической, черной металлургии, а также в энергетике и при контроле за окружающей средой.

Хроматограф GC1000 MARK II может анализировать пробы газа и жидкостей с температурами кипения до 450°С.

Большой ЖК-дисплей хроматографа и возможность дистанционного техобслуживания через персональный компьютер значительно облегчают эксплуатацию данного прибора. Основные характеристики хроматографа: измеряемая среда: газ или жидкость. Используемые типы детекторов TCD, FID, FPD, Метанатор.

Пределы измерений: TCD: 10 ррm...100%; FID: 1 ррm...100%; FPD: 1 ррm...0,1%.

Максимальное количество измеряемых потоков 31. Максимальное количество измеряемых компонентов 255. Воспроизводимость ±1% шкалы. Параметры окружающей среды: температура (-10,+.50)°С; влажность: < 95%. Выходы: аналоговый: (4 - 20) мА (36 точек); порт связи: RS422/RS232. Реле сигнализации: 8; Питание 220 В/ 50 Гц. Сигнал (4 - 20) мА с анализатора поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения концентрации компонента CO2.. Сигнал 4 - 20 мА с контроллера поступает также на вход ПК, где величина концентрации может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины). Превышение ожидаемого значения концентрации компонента CO2 величины 5 об.% сигнализируется.

Схема 86. Система улавливания пыли из отработанных и дымовых газов. Устройство для мониторинга пыли DT400G.

При превышении установленной величины концентрации пыли 0,5 мг/мЗ срабатывает световая сигнализация, и система улавливания пыли из отработанных и дымовых газов начинает работать. Пудра и гранулированные материалы используются во многих отраслях промышленности. При производстве фарфора, керамики, цемента, химикатов, медикаментов и т.п. порошки и гранулы являются исходным материалом или полуфабрикатом, и в таких процессах улавливание пыли позволяет уменьшить потери. Основными средствами улавливания пыли являются мешочные фильтры и электростатические пылеуловители. Для эффективного контроля концентрации пыли в отработанных газах после фильтрации существуют различные виды датчиков пыли. DT400G работает на электростатическом принципе. Этот метод обеспечивает минимальные флуктуации на выходе, надежность и долговечность, отличную воспроизводимость результатов и простоту техобслуживания. Непрерывное поточное измерение концентрации практически любых видов твердых частиц.

Сигнал 4-20 мА с анализатора поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения концентрации компонента. Сигнал 4-20 мА с

113

контроллера поступает также на вход ПК, где величина концентрации может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины).

Схема 87. Контроль содержания взвешенных частиц в газовых потоках на предприятиях.

Прибор контроля запыленности газовых потоков ПИКП-Т предназначен для непрерывного контроля качества работы фильтрующих устройств различного типа действия, а также для технологического и экологического мониторинга (непрерывный экологический и технологический контроль содержания взвешенных частиц в газовых потоках на предприятиях теплоэнергетической, металлургической, стекольной, химической, нефтехимической, пищевой промышленностей, при производстве строительных материалов и в других отраслях народного хозяйства). Диапазон измерений массовой концентрации пыли (0-3000) мг/м3. Диаметр детектируемых твердых частиц от 0,3мкм. Выход (4-20) мА. Параметры анализируемой среды: температура (0-200)°С, влажность до 98%, скорость газового потока (4-30) м/с. Температура окружающей среды (-40 + 50)°С. Параметры анализируемой среды: температура (0 + 200) °С; влажность до 98%; скорость газового потока (4- 30) м/с. Уровень запыленности (в процентах от выбранного максимального уровня запыленности или в абсолютной величине мг/м3) отражается на цифровом светодиодном индикаторе. Предусмотрена световая сигнализация определенной величины запыленности газового потока. В ПК осуществляется вывод информации в табличном и графическом виде; архивирование информации; поиск наибольших и наименьших значений; усреднение показаний за заданный интервал времени; сохранение данных в файл.

Схема 91. Контроль проводимости очищенной и бойлерной воды, разнообразных измерений проводимости в химической, пищевой и фармацевтической промышленности.

Система измерения проводимости серии ЕХА SC включает преобразователи моделей SC202 (двухпроводный) и SC402 (четырехпроводный). Системы измерения проводимости предназначены для измерений проводимости очищенной и бойлерной воды, разнообразных измерений проводимости в химической, пищевой и фармацевтической промышленности, а также измерений очищающих, промывочных и электролитических растворов в крупнотоннажных производствах, в т.ч. измерений концентрации. Имеется взрывозащищенное исполнение системы. На большой ЖКдисплей преобразователя выводится одновременно измеренное значение проводимости и, по выбору пользователя, температуры/концентрации. Имеется автоматическое переключение на ЖК-дисплее единиц измерений мкСм/см или мСм/см. Выходной сигнал 4-20 мА/HART , цифровой. Класс точности: 1%. Параметры измеряемой среды: температура (0 105)°С; давлениедо 1 МПа. Температура окружающей среды 10 50°С. Цифровой сигнал с измерителя проводимости SC 202/402 поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения параметра, а также поступает также на вход ПК, где величина параметра может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины).

Схема 92. Контроль числа оборотов электродвигателя мешалки.

Тахометр электронный модели ТЭЗ ТУ 4218-078-12150638-2001 предназначен для преобразования сигналов датчиков вращения, индикации измеренного значения угловой или линейной скорости, выдачи выходного сигнала управления 4-20 мА по

114

достижении минимальной и максимальной уставки. Соответственно имеются два реле с переключающимися контактами. Тахометр используется при температуре воздуха +10 +35°С, влажности воздуха не более 80%. Диапазон измерения угловой скорости 1-40000 об/мин. Линейная скорость вращения (0,1-2000) м/мин (V). Погрешность 0,1 % V. Оптоэлектрический датчик оборотов Т2 тахометра электронного ТЭЗ бесконтактный, работает на отражение для измерения угловой скорости. Интерфейс связи с компьютером - RS485. Длина соединительного кабеля между электронным блоком и датчиком – 10 м. Сигнал с тахометра поступает на контроллер, где высвечивается величина текущего значения параметра, а также поступает также на вход ПК, где величина параметра может быть распечатана и использована по назначению (например, для построения графика изменения этой величины).

Схема 93. Запуск электродвигателя мешалки.

При нажатии кнопки включения и выключения срабатывает магнитный пускатель. В результате включается в работу электродвигатель мешалки.

Схема 94. Контроль мощности, тока и напряжения электрического оборудования.

Монтируемый на панели измеритель мощности PR 300 с 3-строчным дисплеем объединяет в одном устройстве все функции измерения параметров электрического тока. Предназначен для отображения на дисплее и вывода значений мощности для различных типов электрического оборудования. Имеет большой трехстрочный дисплей. Возможно одновременное отображение значений тока, напряжения и назначаемых пользователем параметров. Преобразует мощность (активную, реактивную, полную), напряжение, ток, частоту и фазу в сигнал 4...20 мА. Существует возможность задавать уставки для вывода сигнализации. Измерение максимального и минимального значений напряжения, максимального значения тока и др., например, использование внешнего дискретного входа для измерения энергии в произвольные моменты времени. Существует возможность вывода импульсов, пропорциональных энергии. PR300 работает с входными цепями напряжением до 600 В.

Схема 95. Контроль скорости вращения и проскальзывания транспортерной ленты бесконтактным датчиком ДКС.

Датчик контроля скорости (ДКС) (рис. П3.52) предназначен для контроля остановки или снижения скорости вращения (движения) различных устройств, таких, как конвейеры, транспортеры, барабаны. Может применяться для выявления аварийного проскальзывания ленты на транспортере.

Датчик контроля скорости представляет собой индуктивный датчик со схемой контроля частоты импульсов воздействия и бинарным выходом.

Рис. П3.52. Схема установки датчика контроля скорости

115

Контролируемый вращающийся объект непосредственно или с помощью соединенного с ним металлического объекта воздействует на чувствительный элемент датчика с частотой, пропорциональной частоте вращения. При нормальной частоте вращения на выходе датчика и на нагрузке есть напряжение. Если скорость движения ленты уменьшается, то транспортер останавливается.

Схема 96. Контроль провисания бумаги при производстве полотна (бесконтактный датчик типа Т (ВБО).

Датчики типа Т (рис. П3.53) характеризуются тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. В этом случае двигатель вала останавливается (рис. П3.54).

Рис. П3.53. Оптический бесконтактный выключатель типа Т

Рис. П3.54. Контроль провисания бумаги

Схема 97. Контроль обрыва клинового ремня бесконтактным датчиком типа Д (ВБО).

Датчик типа D размещен в одном корпусе, имеет излучатель и приемник. Приемник принимает луч, рассеянно отраженный от объекта воздействия. Объект может перемещаться как вдоль относительной оси, так и под углом к ней (рис. П3.55).

Рис. П3.55. Контроль обрыва клинового ремня

Таким образом, датчики ВБО могут использоваться для контроля проезда, наличия крышек и этикеток, контроля обрыва клинового ремня, контроля провисания

116

бумаги и т.д. При этом во всех случаях происходит прерывание луча, что приводит к остановке двигателя.

Схема 98. Контроль верхнего и нижнего уровня жидких и сыпучих материалов емкостным бесконтактным датчиком типа ВБЕ.

Широкое применение емкостные выключатели нашли в качестве надежных и дешевых датчиков контроля максимального или минимального уровня жидких или сыпучих материалов (рис. П3.56, П3.57). Монтаж и обслуживание производится вне резервуаров или бункеров. Емкостной выключатель срабатывает и от материала, находящегося за каким-либо диэлектриком, например, он будет чувствовать муку через пластину из стеклотекстолита. При достжении максимального (минимального) уровня жидких или сыпучих материалов в бункере транспортер останавливается (начинает движение).

Рис. П3.56. Емкостной бесконтактный выключатель

а

б

Рис. П3.57. Примеры применения емкостного бесконтактного выключателя

Схема 99. Контроль за наличием меток оптическим бесконтактным датчиком метки ДОМ.

Оптические датчики метки применяются в автоматических установках парфюмерной, пищевой, легкой промышленности (в системах позиционирования объектов с цветной меткой). Объектами могут быть упаковочная пленка, тюбики в парфюмерии, упаковка в пищевой промышленности и т.п. (рис. П3.58).

Датчики ДОМ работают на рассеянное отражение от объекта в видимой области спектра и могут иметь излучение красного, зеленого и голубого цвета.

117

Рис. П3.58.

Если метка на объекте отсутствует, то конвейер останавливается (электродвигатель выключается). Загорается сигнальная лампа.

Схема 100. Контроль непрерывного линейного перемещения твердых (сыпучих) сред на лентах транспортеров, перемещения ковшей норий и других подобных механизмов, обнаружения движения потока продукта в самотечном, аэрозольном и пневматическом транспорте, а также сигнализации попадания продукта в воздухопроводы, наличия продукта на конвейерной ленте.

Сигнализатор движения радиоволновый СДР101П (рис. П3.59) предназначен для непрерывного контроля (сигнализации) линейного перемещения твердых (сыпучих) сред на лентах транспортеров, перемещения ковшей норий и других подобных механизмов, обнаружения движения потока продукта в самотечном, аэрозольном и пневматическом транспорте, а также сигнализации попадания продукта в воздухопроводы, наличия продукта на конвейерной ленте. Сигнализатор может быть использован для своевременного отключения механизмов при их холостой (без продукта) работе в целях экономии электроэнергии.

Размещенный в приборе передатчик излучает радиоволну с фиксированной частотой в направлении поверхности контролируемого объекта. Частота отраженного от этой поверхности сигнала отличается от излученной, если поверхность движется в пространстве.

В результате сложения и детектирования отраженного и излученного сигналов в приемнике выделяется сигнал разностной частоты, пропорциональный линейной скорости движения.

Достоинства: отсутствие контакта с контролируемым продуктом; простота и надежность прибора; современная элементная база; малые габаритные размеры и масса.

118

Рис. П3.59. Вариант размещения прибора для сигнализации движения вращающихся частей и механизмов

Основные функции: восприятие радиальной, по отношению к направлению излучения, составляющей скорости движения продукта, механизмов или их агрегатов; выдача релейного сигнала, соответствующего наличию или отсутствию движения, с задержкой времени включения (выключения); световая индикация, отображающая режим работы.

Схема 101. Дозирование сыпучего материала.

Дозирование сыпучего материала в открытые мешки осуществляется при помощи шнекового дозатора ДШФ-О. В практике дозирования могут быть использованы также и другие дозаторы.

Дозатор шнековый бункерный для добавок (ДШБД). Дозатор добавок предназначен для дозирования сыпучих и плохосыпучих материалов в смеситель или емкость. Работа дозатора основана на принципе грубой (основной) засыпки продукта с последующей тонкой досыпкой до заданного веса.

Дозатор бункерный дискретного действия (ДБД). Предназначен для автоматического взвешивания сыпучих и плохосыпучих продуктов, поступающих потоком (зерно, крупа, мука, семена зернобобовых и маслянистых культур, комбикорма, гранулы пластмасс, минеральные вещества, строительные смеси). Принцип работы основан на суммировании порций (доз) продукта, что позволяет получить повышенную точность при взвешивании больших партий продукта.

Дозатор фасовочный для сыпучих продуктов «ДОРА». Предназначен для автоматического взвешивания, дозирования и фасовки сыпучих продуктов (зерно, сахар, крупы, гранулированные вещества и др.) в любые открытые мешки шириной не менее 410 мм

Схема 102. Измерение массы материала.

В зависимости от того, где находится центр тяжести (ниже или выше места крепления датчика усилий) используют датчики консольного типа и S-образные датчики (сжатия/растяжения).

Таким образом, схема измерения усилий представляет собой последовательность: датчик усилий, программируемый измерительный преобразователь и контролирующий прибор (контроллер).

Консольные тензодатчики представляют из себя консольную балку, а их принцип действия основан на преобразовании механической деформации сдвига в пропорциональный электрический сигнал (рис. П3.60, П3.61). Применяются как измерительные элементы в платформенных весах.

119

Рис. П3.60. Консольный тензодатчик

Рис. П3.61. Схематическое изображение возможных вариантов установки тензодатчика и воздействия на него нагрузки

Датчики сжатия/растяжения. Их принцип действия основан на преобразовании механической силы вдоль оси симметрии датчика в пропорциональный электрический сигнал (рис. П3.62-П3.65).

Рис. П3.62. Датчик сжатия/растяжения

Рис. П3.63. Схематическое изображение возможных вариантов установки датчика сжатия/растяжения

и воздействия на него нагрузки

Рис. П3.64. S – образный датчик силы растяжения и сжатия

120