Тема 7.3 Ремонт, наладка, повірка та експлуатація вторинних пневматичних приладів.

[4]c. 105 -112

1. Характеристика та принцип дії

2. Передмонтажна перевірка

1. Характеристика та принцип дії

Вторинні пневматичні прилади об’єднані в систему “Старт” і призначенні для контролю і реєстрації різних технологічних параметрів, значення яких перетворенні в стандартний пневматичний сигнал 20-100 кПа (0,2-1 кгс/см²).

Живлення приладу здійснюється стисненим очищеним і осушеним повітрям тиском 14014 кПа. Прилади системи “Старт” виконані на базі уніфікованої системи елементів промислової пневмоавтоматики (УСЕППА).

В основу роботи вимірювальних схем вторинних пневматичних приладів покладено компенсаційний метод вимірювання, при якому зусилля на прийомному елементі створюване вхідним сигналом Р_вх врівноважується зусиллям зворотного зв’язку, що створюється пристроєм зворотного зв’язку (пружиною).

Реєструючі пневматичні прилади, до яких відноситься встановлений на стенді прилад ПВ10.1Э, оснащені електричним приводом діаграмної стрічки.

В приладах типу ПВ (рисунок 4.1) вхідний сигнал Р_вх від первинного перетворювача поступає на вимірювальний елемент — сильфон 5. Стиснуте повітря від джерела живлення через постійний дросель 3 поступає в лінію, що з’єднує сопло 7 з силовим елементом 11. Зміна Р_вх перетворюється в сильфоні 5 в зусилля, що переміщує важіль 4, в результаті чого змінюється відстань між соплом 7 і заслінкою 8, що знаходиться на кінці важеля 4. Це викликає зміну тиску в каналі сопла і відповідно в камері силового елементу 11. При цьому переміщується пружна мембрана силового елементу і важіль 10, що на неї опирається. Цей важіль за допомогою ловсанової нитки 2 зв’язаний з пружиною зворотного зв’язку 9, протилежний кінець якої закріплений на важелі 4. Пружина 9 розтягується і створює зусилля, що діє зворотно зусиллю, створеному на силовому елементі 11.

Таким чином, зусилля, створене Рвх на вимірювальному сильфоні 5, врівноважується зусиллям в лінії зворотного зв’язку. Переміщення важеля 10 силового елементу передається показчику 1 і реєструючому пристрою. Початкове положення стрілки при Рвх=20кПа встановлюється обертанням гвинта 12 коректора нуля під шкалою (зміною положення направляючого ролика).

Рисунок 4.1 — Принципова схема пневматичного приладу типу ПВ

Корегування діапазону вимірювання приладу при Р_вх=100 кПа здійснюється зміною кількості робочих витків пружини зворотного зв’язку (обережним обертанням фіксатора — скоби). Груба настройка нуля приладу виконується гвинтом на вимірювальному сильфоні.

2. Передмонтажна перевірка

Передмонтажна перевірка і регулювання вторинних пневматичних приладів включає: зовнішній огляд, перевірку впливу зміни тиску живлення на показання приладу, визначення його основної похибки і варіації, для реєструючих приладів — визначення похибки ходу діаграмної стрічки і відхилення лінії запису на нерухомій і рухомій діаграмі, перевірку спрацювання сигнального пристрою, роботи станції керування і задатчика.

Основну похибку і варіацію вимірювального пристрою пневматичного приладу визначають для всіх оцифрованих відміток його шкали. Для цього збирають схему (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 — Схема повірки приладу ПВ10.1Э

До штуцера 4 підключають живлення Р_жив=140кПа, що встановлюється за допомогою задатчика ЗД1 і контролюється технічним манометром МТ, а до штуцера 2 підводиться вхідний сигнал Р_вх, що встановлюється за допомогою задатчика ЗД2 і контролюється зразковим манометром МЗ2. Задатчиком ЗД2, змінюючи Р_вх послідовно встановлюють показчик приладу на відмітки шкали, що перевіряються, спочатку при підвищенні Р_вх, а потім при його зниженні (прямий і зворотній хід). Фіксують відповідні значення Р_вх і порівнюють їх з розрахунковими значеннями сигналу для відміток шкали, що перевіряються.

Розрахункові значення для контрольованих відміток лінійної шкали визначаються з формули:

Р_{вх р} = 20+ ((А_з-А_п)/(А_к-А_п)) 80, (кПа ) (4.1)

Якщо між вхідним сигналом і показанням приладу залежність квадратична (наприклад, для приладів, що використовуються для вимірювання витрати речовини) розрахункове значення Р_{вх р} визначають за формулою:

Р_{вх р} = 20+ ( (А_з-А_п)/(А_к-А_п) )²80 (кПа ) (4.2)

де, А_з, А_п, А_к — відповідно задане, початкове і кінцеве значення діапазону вимірювання приладу в одиницях вимірювання фізичної величини.

Основна приведена похибка приладу в % визначається за формулою:

 = ( Р_{вх р} - Р_{вх д} )100/ 80 (4.3)

де, Р_{вх д} — дійсне значення вхідного сигналу (показання МЗ2);

80 — діапазон зміни вхідного сигналу, кПа.

Варіацію приладу в % визначають за формулою:

В= (Р_{вх д}-Р_{вх д})100/80 (4.4)

де, Р_{вх д}, Р_{вх д} — дійсні значення Р_вх на одній і тій же відмітці шкали відповідно при його підвищенні та зниженні, кПа.

Підчас визначення основної похибки і варіації прилад повинен витримуватись протягом 5 хв. на верхній межі вимірювання.

Для визначення похибки ходу діаграми включають привід в момент знаходження на будь-якій часовій лінії, наносять на діаграму відмітку і вмикають секундомір. Другу відмітку ставлять в момент проходження пером лінії часу на діаграмі, що знаходиться від першої відмітки на відстані не менше 100хв і одночасно вимикають секундомір.

Похибку ходу діаграми визначають за формулою:

_д=( Т_д-Т)1440/ Т (4.5)

де, Т_д — час, відрахований на діаграмі, хв;

Т — час, відрахований секундоміром, хв.

Похибка _д не повинна перевищувати 5хв. на добу.

Для перевірки впливу зміни тиску живлення на показання приладу на штуцер 2 подають сигнал, що дорівнює 60кПа. Змінюючи тиск живлення від 126 до 154 кПа, визначають зміну показань приладу. Ця зміна не повинна перевищувати половини основної допустимої похибки.

Для перевірки відхилення лінії запису на нерухомій діаграмній стрічці змінюють вхідний сигнал від 20 до 100 кПа і перевіряють відхилення викресленої лінії від нанесеної на діаграмі. Це відхилення не повинно перевищувати 0,5 мм при ширині діаграми 100мм.

Перевірка відхилення лінії запису на рухомій діаграмі проводиться при нульовому, середньому і максимальному значенні сигналу і переміщенні діаграми на проміжок не менше 200мм. Це відхилення не повинно перевищувати 1/3 приведеної допустимої основної похибки приладу. У пневматичних приладах з вмонтованим сигнальним пристроєм при перевірці основної похибки сигнальні стрілки встановлюються в крайні положення, а для перевірки самого сигнального пристрою ці стрілки встановлюють в межах робочої частини шкали на її оцифрованих відмітках. Змінюючи Р_вх, покажчик приладу повільно підводять до сигнальної стрілки. В момент появи (зникнення) тиску повітря на виході приладу (штуцер 1-1) фіксують показання зразкового манометра МЗ1 (рисунок 4.2).

Похибка спрацювання сигнального пристрою не повинна перевищувати значень в відсотках, що чисельно відповідають встановленому для приладу класу точності.

Варіація приладу не повинна перевищувати абсолютної величини основної допустимої похибки приладу.

Деякі пневматичні прилади, наприклад, ПВ3.2, ПВ10, крім вимірювальних пристроїв, мають станцію керування, що включає в себе ручний задатчик ЗД і перемикач П (рисунок 4.3). Блок задатчика VI призначено для встановлення завдання для автоматичного регулювання або зміни положення клапану регулюючого органу в процесі ручного керування.

Перемикач П складається з п’яти кнопок і призначений для плавного переводу систем автоматизації технологічного процесу в різні режими роботи: ручного керування за допомогою задатчика, безпосередньо підключеного до виконавчого механізму; автоматичного регулювання, за яким виконавчим механізмом керує регулятор; автоматичного програмного регулювання, коли завдання регулятору подається спеціальним пристроєм програмного задатчика.

Кнопками “Р”, “A”, “AП” вибирають відповідно ручний, автоматичний або автоматичний програмний режими керування, кнопками “Відкл” і “Вкл” керують включенням регулятора.

Для провірці станції керування пневматичних вторинних приладів

Рисунок 4.3 — Принципова схема станції керування приладів ПВ10, ПВ3.2

необхідно попередньо заглушити всі вільні штуцери штекерного роз’єму приладу, крім штуцера 2.

Перевірку дієздатності кнопкового механізму починають з перевірки кнопок “Вкл” та “Відкл”. При натисканні на кнопку “Вкл” тиск на манометрі МТ3 повинен дорівнювати 0, а при натисканні на кнопку “Відкл” — 140 кПа. Для перевірки дієздатності кнопки “АП” при натиснутій кнопці “P” встановлюють ручним задатчиком на шкалі “Завдання” тиск, що відповідає 10% шкали, а редуктором Р1 піднімають тиск, контролюючи його манометром МТ1, до 90 кПа.

Показання приладу по шкалі “Завдання” при цьому не повинно змінитися.

Натискання на кнопку “АП” повинно викликати переміщення покажчика по шкалі “ Завдання” в верхню її частину. Повернувши покажчик за допомогою редуктора Р1 на відмітку “10%” на шкалі, знову натискують на кнопку “P” і встановлюють ручкою задатчика VII покажчик шкали “Завдання” на відмітку “90%”. При повторному натисканні на кнопку “АП” покажчик повинен повернутись на відмітку “10%”.

Для перевірки дієздатності кнопки “Р” при натиснутій кнопці “Р” ручкою задатчика встановлюють покажчик шкали “Клапан” на відмітку “100%”. Показання на шкалах “Клапан” і “Завдання” при цьому повинні бути однаковими. Натиснувши на кнопку “А”, ручкою задатчика встановлюють покажчик шкали “Завдання” на відмітку “0%”. Покажчик шкали “Клапан” при цьому повинен залишатись в попередньому положенні.