9. Виды контроля и киПиА, их назначение и применение
1) Измерение температуры
Температура является наиболее часто измеряемым параметром в технологических отраслях промышленности. Она является характеристикой состояния вещества, определяющая направление передачи энергии путем теплообмена. Для того чтобы перейти к количественному определению температуры, нужно установить шкалу температур. Существует 5 наиболее известных температурных шкал: стоградусная, или шкала Цельсия (ºC), Фаренгейта (ºF), абсолютная, или шкала Кельвина (K), шкала Реомюра (ºR) и шкала Ранкина (ºRa).
Средства измерения температуры:
- биметаллические термометры расширения - принцип действия биметаллических термометров основан на преобразовании изменений температуры в изгиб пластин, состоящих из двух металлов с разными температурными коэффициентами расширения. Диапазон измерения температур составляет от -100 до +600°С;
- дилатометрические термометры расширения - принцип действия дилатометрических термометров основан на преобразовании изменений температуры в разность удлинений двух твердых тел, обусловленную различием их температурных коэффициентов линейного расширения. Диапазон измерения температур составляет от -30 до +1000°С;
- манометрические термометры - измерительная система состоит из погружаемого элемента, капиллярного провода и трубчатой пружины в корпусе. Диапазоны показаний лежат в пределах между −200 °C и + 700 °C при измерениях с классом точности 1 согласно ДИН 16 203;
- термометр сопротивления - датчик для измерения температуры, сопротивление чувствительного элемента которого зависит от температуры. Может быть выполнен из металлического или полупроводникового материала. В последнем случае называется термистором.
- термопара (термоэлектрический преобразователь температуры) - Принцип действия основан на термоэлектрическом эффекте;
2) Измерение давления
Деформационные манометры – в этих приборах измеряемое давление или разрежение уравновешивается силами упругого противодействия различных чувствительных элементов, деформация которых, пропорциональная измеряемому параметру, через рычаги передается на стрелку или перо прибора. При снятии давления чувствительный элемент возвращается в первоначальное положение под воздействием упругой деформации.
В
качестве измерительных элементов
деформационных манометров и измерительных
преобразователей давления, разрежения
и перепада давлений используют одно- и
многовитковые трубчатые пружины,
мембраны и сильфоны.
1 – трубчатая пружина, 2 – держатель, 3 – тяга, 4 – зубчатый сектор, 5 – шестерня, 6 – стрелка прибора, 7 – шкала, 8 – штуцер Рисунок 9.1 – Деформационный манометр с одно-витковой трубчатой пружиной |
1, 2 – сильфоны; 3 – шток; 4 – рычаг; 5 – стрелка; 6 – шкала Рисунок 9.2 – Деформационный манометр с сильфоном |
1 – гофрированная мембрана; 2 – фланцы; 3 – шток; 4 – зубчатый сектор; 5 – шестерня; 6 – стрелка; 7 – шкала; 8 – штуцер Рисунок 9.3 – Деформационный манометр с мембраной |
3) Измерение расхода
Средства измерения:
- объемные шестеренчатые счетчики – принцип работы: контролируемая жидкость, протекая через измерительную камеру прибора, приводит во вращательное движение две овальные шестерни. Измерительный объем жидкости, находящийся в полости, ограничен боковыми стенками камеры и шестерней.
За
время полного оборота левый и правый
измерительные объемы дважды заполняются
и опорожняются.
Рисунок 9.4 – Объемные шестеренчатые счетчики
- турбинные расходомеры и счетчики - предназначены для измерения среднего объемного расхода, объема жидкости, преобразования измеренных
з
начений
в унифицированные электрические выходные
сигналы, а также индикации результатов
измерений.
Рисунок 9.5 – Турбинный счетчик с тангенциальной турбиной
- расходомеры переменного перепада давления измерительный комплекс, принцип действия которого основан на зависимости расхода от
перепада давления, создаваемого первичным преобразователем расхода, установленным в трубопроводе;
-
кориолисовые расходомеры - принцип
действия основан на изменениях фаз
механических колебаний U-образных
трубок, по которым движется среда.
Рисунок 9.6 – Кориолисовый расходомер
4) Измерение уровня
Средства измерения:
-визуальные и байпасные указатели уровня
Рисунок 9.6 - Визуальные и байпасные указатели уровня
- механические и магнитные поплавковые уровнемеры;
Рисунок 9.7 – Механический Рисунок 9.8 – Магнитный
поплавковый уровнемер поплавковый уровнемер
- магнитострикционные поплавковые уровнемеры
1 – направляющая труба;2 – волновод;
3 – поплавок; 4 – постоянный магнит;
5 – корпус прибора
Рисунок 9.9 – Магнитострикционный уровнемер