Содержание
Введение |
1.Цели и задачи расчетно-графической работы 2.Основная часть 2.1 Общий обзор методов и средств измерения параметра 2.2 Разработка структурной схемы и математической модели измерительного канала
3. Первичный преобразователь уровнемер 3.1.1 Назначение 3.1.2 Технические характеристики Ш 9324
3.2 Блок гальванического распределения тока 3.2.1 Назначение блока гальванического распределения тока 3.2.2 Технические характеристики
3.3 Комплекс связи с объектом типа М-64 3.3.1 Назначение комплекса связи с объектом типа М-64 3.3.2 Технические характеристики
3.5 Рабочее место оператора-технолога
3.4 Комплекс вычислительный СМ-2М 3.4.1 Назначение комплекса вычислительного СМ-2М
Заключение Библиография |
Введение
Интенсивное развитие научных исследований, создание технических систем и использование новых технологий требуют соответствующего роста показателей метрологических и эксплуатационных характеристик информационно-измерительных систем (ИВС), предназначенных для решения задач измерения и контроля значений большого количества физических величин. Бурное развитие в последние годы компьютерных и микропроцессорных технологий привело к созданию необходимой базы для проведения радикальных изменений в концепциях построения ИВС в целом и в проведении
процедур получения, обработки, сохранения и отображения измерительной информации в частности. Итогом этого процесса стала практически полная трансформация технических решений в отрасли измерительных технологий: от разнообразных разрозненных и несовместимых измерительных приборов до высоко интегрированных, многоканальных автоматизированных измерительных систем, способных работать с использованием глобальных компьютерных сетей.
1 Цели и задачи расчетно-графической работы
Данная расчетно-графическая работа выполняется на тему: «Разработка измерительного канала ИИС».
Основными целями расчетно-графической работы являются:
закрепление и углубление теоретических знаний по разделам рабочей учебной программы курса «Основы измерительных информационных систем», посвященным вопросам структуры построения ИИС, особенностям функционирования ИИС;
привитие практических навыков разработки измерительного канала и обоснования принятых решений.
При выполнении расчетно-графической работы решаются следующие задачи:
развитие навыков самостоятельного решения метрологических задач и совершенствование инженерной подготовки в целом;
систематизация, закрепление и углубление теоретических и практических знаний по измерительным информационным системам;
активизация работы со справочной и технической литературой.
В процессе выполнения расчетно-графической работы важно научиться кратко и понятно обосновывать принятые решения, приобрести навыки оформления пояснительной записки в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.
Основная часть
Общий обзор методов и средств измерения параметра
Гидростатические уровнемеры
Наиболее расширенный метод в энергетики. Измерение уровня может осуществляется в открытом или закрытом сосуде под давлением. Преимущество всех гидростатических уровнемеров основан на измерении разности гидростатических давлений, создаваемых столбом жидкости, изменяющемся по высоте и столбам той же жидкости постоянным по высоте(эталонной), которую заполняют трубную линию и сосуд.
Пьезоэлектрические уровнемеры
Принцип основан на том, что через жидкость пробивается газ. Чем больше уровень, тем газу сложнее борбатировать через слой, и тем выше давления газа в пьезоэлектрической линии. Поэтому давление , измеряемое в пьезометрической жидкости пропорционально уровню жидкости в резервуаре. Этот метод применяется для агрессивных, кристаллизующихся жидкости, обычно в открытых сосудах, и до 4 метров.
Ультразвуковые уровнемеры (УЗУ)
Применяются для агрессивных, взрывоопасных сред, при высокой температуре и давлении. Метод-без контактный.
Делятся на 3 группы по принципу:
1.Принцип ультразвуковой локации .
2.Принцип «прохождения».
3.Принцип «дельфирования».
Принцип локации – св-ва отражения ультразвуковой волны от границы раздела 2-х сред измерения жидкости и через газ.
Мера уровня – время прохождения импульса до и обратно.
При локации через газ большая потеря энергии измерительного сигнала.
Принцип прохождения
Рассматривается сигнализатор уровня, содержащий 2 щупа , 1-излучющий, 2-приемник. При отсутствии жидкости в зазоре между 1 и 2 зазор имеет высоко акустическое сопротивление. Заполнение зазора жидкостью вызывает акустическую связь между датчиками, что приводит к возбуждению автогенератора .
Принцип дельфирования
Принцип основан на измерении ультразвуковой волны проходящей из одной среды в другую, что обусловливается различным акустическим сопротивлением. Все УЗУ имеют очень прочную конструкцию.
Я остановился на выборе ультразвуковых уровнемеров потому, что они имеют очень простую конструкцию а следовательно и дешевизну. Кроме этого имеют очень малую погрешность.
Мною был выбран Ультразвуковой уровнемер ЭХО-АС-01
Он предназначен для бесконтактного автоматического дистанционного измерения уровня жидких сред, в том числе взрывоопасных, агрессивных, вязких, неоднородных, выпадающих в осадок, а также сыпучих материалов с диаметром гранул и кусков от 5 до 300 мм, при температуре контролируемой среды от минус 30 до плюс 120 °С.
Принцип действия прибора ЭХО-АС-01 основан на локации уровня звуковыми импульсами, проходящими через газовую среду и отражающимися от границы раздела "газ – измеряемая среда".
ЭХО-АС-01 состоит из акустического преобразователя АП и блока измерительного БИ-1 и выпускается в пыле-водозащищенном исполнении. АП имеет ряд модификаций для различных условий эксплуатации.
ЭХО-АС-01 имеет жидкокристаллический дисплей, на который выводится следующая информация:
• текущие значения измеряемых величин:
- уровня в процентах и метрах;
- объема контролируемого вещества в резервуаре;
- расстояния до объекта;
• содержимое архивов;
• диагностические сообщения о неисправностях.
Ультразвуковой уровнемер ЭХО-АС-01 имеет релейные выходные сигналы (три пары “сухих” контактов реле), предназначенные для сигнализации верхнего, номинального и нижнего уровней. Возможен вывод информации на компьютер через встроенный интерфейс RS-232 (RS-485).
Для функционирования ЭХО-АС-01 акустический преобразователь устанавливается в верхней части резервуара, а электронный блок - в отапливаемом помещении. Преобразователь и блок соединены 5-жильным медным кабелем.
Основная погрешность датчика, % 1
Выходной сигнал, мА 0 – 5; 0 – 20; 4 – 20;
Напряжение питания, В 220
Диапазоны измерения, м (0 – 0,1) – (0 - 20)
АП-61, АП-11 и АП-13 выпускаются в пыле-водозащищённом исполнении IP-64, ППИ – в исполнении IP-65 по ГОСТ 14254.
Допускается перестройка диапазонов в процессе эксплуатации.
Метрологическая поверка датчика проводится по МИ 1112-96 один раз в год
Ультразвуковой уровнемер ЭХО-АС-01 зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под № 14891-95
