3.1 Рабочее давление водяного пара, поступающего в калорифер сушильной камеры, равно 0.45 мПа. Подобрать комплект для его измерения.

Решение. В данном случае преобразователь давления можно непосредственно подключить к паропроводу, так как среда агрессивная. Присоединительная трубка должна быть с кольцеобразным участком, который будет играть роль гидравлического затвора, а непосредственно на чувствительный элемент преобразователя будет воздействовать конденсат. Диапазон преобразования определяется:

Из нормального ряда выбираем D=0…0,6 МПа.

В качестве преобразователя используем «Радон» с выходным сигналом 4…20мА, имеющий основную погрешность 0.25%. тогда допускаемая основная погрешность:

В качестве вторичного прибора здесь используется миллиамперметр-измеритель «Радон-РИЦ-1»(рис. 1),обеспечивающий цифровую индикацию измеряемого давления , сигнализацию установленных предельных значений и имеющий основную погрешность 0.2 %.

Тогда :

После этого определяем суммарную погрешность выбранного комплекта:

Таким образом, результат измерения давления пара выбранным комплектом составит (450

Рис.1. Функциональная схема измерения давления пара

3.2Подобрать комплект для измерения давления черного щелока, поступающего на выпарную установку. Рабочее значение давления составляет 0.3 мПа.

Решение. Черный щелок является агрессивной средой и содержит взвешенные частицы в виде мелких волокон, поэтому измерительный преобразователь необходимо присоединять через мембранный разделитель. В качестве преобразователя используем «Сапфир-22М-ДИ» с входным сигналом 0…20 мА. (рис.2). номер модели подбирается по верхнему пределу диапазона преобразования:

Из нормального ряда берётся ближайшее значение 0…0.4 МПа, что соответствует модификации 2150 с основной погрешностью .

Затем определяется абсолютная допустимая погрешность преобразователя:

Учитывая погрешность, вносимую мембранным разделителем, увеличиваем полученный результат в 1.5 раза:

в качестве вторичного прибора в данном случае используем миллиамперметр ГСП типа А543, щитовой, одноканальный, с сигнализацией, самопишущий, класса точности 0.5. допускаемая погрешность прибора:

В заключении определяется суммарная погрешность выбранного измерительного комплекта:

Выбранные средства измерений сводим в таблицу 1.

№ позиции	Измеряемый параметр			Средства измерений
	Наименование	Рабочее значение	Место установки		Наименование	тип	Техническая характеристика	Цель примене-ния
2.1	Давление черного щелока	0.3 МПа	Трубопровод		Разделитель мембранный	РМ 5320	Фторопластовая мембрана	Техноло-гический контроль
2.2			По месту		Преобразова-тель давления	Сапфир-22М-ДИ мод.2050	Диапазон 0…0.4МПа, , вых.сигнал 0…20мА
2.3			щит		Миллиампер-метр ГСП	А542	Кл.точн. 0.5, регистрация ,сигнализация

Рис.2. Функциональная схема измерения давления пара

3.3. Пар на выходе из производственного регулируемого отбора турбины имеет следующие параметры: давление 1.3 МПа, температура 240^оС. Требуется выбрать комплект устройств для измерения и преобразования указанных параметров в цифровой сигнал для передачи через интерфейс RS232 на управляющую ЭВМ в составе АСУ ТП энергоблока.

Рабочая температура окружающей среды в месте установки преобразователя составляет 28^оС.

Решение. В данном случае в качестве первичных измерительных устройств можно использовать преобразователь давления типа «Сапфир-22М-ДИ» с выходным сигналом 4…20 мА(поз. 3.1 на рис.3) и платиновый термопреобразователь сопротивления ТСП-1088 с НСХ Pt100/А(поз. 3.2), которые обеспечат достаточно высокую точность измерения.

В качестве промежуточного преобразователя используем многоканальный преобразователь типа Ш9327 производства ПГ «МЕТРАН». Данный преобразователь удобен для применения в составе АСУ ТП, так как имеет 108 входов для ТС, ТП и унифицированных сигналов ГСП, программируется под НСХ датчиков, на порядок и частоту опроса контролируемых точек, обеспечивает связь с ЭВМ через интерфейсы RS232 и/или RS485.

В начале рассчитываем основные абсолютные погрешности отдельно для каждого выбранного средства измерений.

1. Преобразователь давления «Сапфир-22М-ДИ».

Диапазон преобразования определяем по формуле:

Из нормального ряда выбираем D=0…1.6 МПа, что соответствует модели 2150 с основной приведенной погрешностью .

2. Термопреобразователь ТСП-1088.

^оС.

3. Преобразователь Ш9327.

По паспортным данным по каналу преобразования токового сигнала при окружающей температуре данный преобразователь имеет следующие пределы допускаемой основной относительной погрешности(%):

При рабочей температуре относительная погрешность (%) определяется по формуле:

По каналу измерения температуры при предел допускаемой основной абсолютной погрешности для ТС с НСХ Pt100 по паспортным данным составляет:

.

При рабочей температуре абсолютная погрешность преобразователя Ш9327 определяется по формуле:

.

Абсолютные погрешности измерений в рабочих условиях рассчитываем по соответствующим измерительным каналам.

Канал преобразования давления:

Относительная основная погрешность

Относительная погрешность при рабочей температуре

Абсолютная погрешность в рабочих условиях

Канал преобразования температуры:

Абсолютная погрешность при рабочей температуре

В заключение вычисляем суммарные абсолютные погрешности выбранных СИ по каналам:

Давления

Температуры

Применяя правила округления запишем окончательные результаты измерения параметров пара выбранными СИ:

Давление

Р=(1300 5) кПа;

Температура

Рис.3. Функциональная схема измерения параметров пара

5. ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ

Технические средства для измерения уровня называются уровнемерами и подразделяются на:

1)сигнализаторы (реле) уровня, контролирующие заданные или предельные значения;

2)аналоговые (непрерывные) уровнемеры, контролирующие текущее значение уровня.

По пределам измерения уровнемеры подразделяются на широкопредельные, т.е. измеряющие абсолютный уровень жидкости или сыпучего вещества в резервуаре, и узкопредельные, измеряющие отклонение уровня от номинального значения. Шкалы первых начинаются с нулевого значения и выбираются из следующего номинального ряда: 250, 400, 630, 800, 1000, 1600, 2000, 2500,…, 6300 мм. Шкалы вторых имеют пределы ±200, ±315, ±500 мм и нулевую отметку в середине, соответствующую номинальному значению уровня.

По принципу действия уровнемеры подразделяются на:

1)визуальные (указательные стекла, лоты, рейки и т.д.);

2)механические, т.е. использующие силу Архимеда (поплавковые и буйковые);

3)гидростатические и пьезометрические;

4)специальные (ёмкостные, ультразвуковые, микроволновые, радиоизотопные и др.);

5)весовые (тензометрические, типа «мессдоза» и др.)

Уровнемеры также подразделяются на местные приборы (измерители уровня) и преобразователи уровня. К первым относятся визуальные. Поплавковые с отсчетным устройством, гидростатические с показывающим манометром или дифманометром и некоторые другие. Они не потребляют внешней энергии и не используются в автоматизированных системах контроля и регулирования (кроме поплавковых регуляторов прямого действия).

Преобразователи уровня соответственно можно разделить на две основные группы: реле уровня с дискретной элктроконтактной системой и преобразователи с аналоговым выходным сигналом (обычно унифицированным).

При выборе средств измерения уровня одним из основных решающих факторов являются физико-химические свойства измеряемой среды и уже во вторую очередь – рабочие параметры среды (температура, давление, значение уровня и др.). в практике приходится решать такие проблемы, как измерение уровня измельченных древесных материалов, вязких жидкостей, порошкообразных веществ (типа гипса или цемента) и др. В таких случаях применяются косвенные методы измерения уровня по насыпной массе или плотности среды. Последний показатель важен практически для всех типов преобразователей уровня (механических, гидростатических, и пьезометрических). Большое влияние на точность измерения уровня оказывает изменение температуры среды, сопровождающееся изменением плотности.

Для измерения уровня невязких технологических жидкостей (в том числе и агрессивных) широко используются буйковые и гилростатические преобразователи уровня, причем последние являются основным типом уровнемеров для барабанных паровых котлов. Для снижения возможной погрешности из-за разности плотностей котловой воды и конденсата пара необходимо использовать двухкамерные уравнительные сосуды.

При измерении уровня суспензий (жидкостей, содержащих взвешенные частицы) используются уровнемеры с пьезометрической трубкой, в которую подается газ с постоянным расходом.

В последнее время получили распространение уровнемеры бесконтактного типа, в которых измерительное устройство не соприкасается с измеряемой средой. К таким уровнемерам относятся, например, ультразвуковые и микроволновые, использующие соответственно принципы эхо- и радиолокации.