
- •Глава 1. Система автоматического контроля (сак) технологических параметров
- •§1. Некоторые понятия метрологии (науки об измерениях)
- •§2. Общие сведения о Государственной системе приборов
- •§3. Структурная схема системы автоматического контроля (сак)
- •§4. Теплоэнергетические параметры
- •4.1. Контроль давления
- •4.1.1. Классификация приборов для измерения давления
- •4.1.1.1. Жидкостные манометры
- •4.1.1.2. Деформационные манометры
- •4.1.1.3. Электрические манометры
- •4.1.2. Электрические датчики давления «Сапфир»
- •4.2. Контроль температуры
- •4.2.1. Классификация приборов контроля температуры
- •4.2.1.1. Термометры расширения
- •4.2.1.2. Дилатометрические и биметаллические преобразователи
- •Датчики – реле температуры Устройства терморегулирующие дилатометрические тудэ
- •4.2.1.3. Манометрические термометры
- •4.2.1.4. Термоэлектрические термометры
- •4.2.1.5. Термометры сопротивления
- •4.2.2. Пирометры (инфракрасные термометры)
- •Пирометр Thermalert gp
- •4.2.3. Интеллектуальные датчики температуры
- •Интеллектуальные датчики температуры autrol att2100
- •4.2.4. Управляющие устройства
- •4.3. Контроль расхода
- •4.3.1. Сущность измерения расхода по методу
- •4.3.2. Осредняющие напорные трубки
- •4.3.3. Расходомеры обтекания. Ротаметры
- •4.3.4. Тахометрические расходомеры
- •4.3.5. Электромагнитный метод измерения расхода жидкости
- •4.3.6. Вихревые расходомеры
- •4.3.7. Ультразвуковые расходомеры
- •4.3.8. Кориолисовые (массовые) расходомеры
- •4.3.9. Расходомер сыпучих веществ DensFlow
- •4.3.10. Измерение расхода на основе тепловых явлений
- •4.3.10.1. Калориметрические расходомеры
- •4.3.10.2. Термоконвективные расходомеры
- •4.3.10.3. Термоанемометры
- •4.4. Контроль уровня
- •4.4.1. Методы измерения уровня жидкости,
- •Акустический уровнемер зонд-3м
- •Датчики-реле уровня жидкости поплавковые дру-1пм
- •4.4.2. Методы измерения уровня сыпучих материалов, применяемые в химической промышленности
- •4.4.3. Беспроводной интеллектуальный преобразователь
- •§5. Контроль параметров качества (состава и свойств веществ)
- •5.1.1. Масс-спектрометры
- •5.1.2. Хроматографы
- •5.1.3. Универсальный многоканальный газоанализатор автоматического непрерывного контроля «ганк-4»
- •5.1.4. Комплексный анализатор дымовых газов sg700
- •5.1.5. Парамагнитный анализатор кислорода в газах mg8
- •5.1.6. Концентратомер ксо-у2
- •5.2. Определение свойств веществ
- •5.2.1. Измерение плотности жидкостей и газов
- •5.2.2. Измерение вязкости веществ
- •5.2.3. Измерение влажности газов и твердых тел
- •5.2.3.1. Контроль относительной влажности газов
- •Измерительные преобразователи температуры и влажности роса-10
- •5.2.3.2. Контроль влажности твердых (сыпучих) тел
- •5.2.5. Измеритель проводимости sc202
- •5.2.6. Измерение мутности
- •5.2.7. Измерение цвета
- •Технические характеристики TeleFlash Compact:
- •§6. Измерение механических и электрических параметров
- •6.1. Измерение весовых величин
- •6.1.1. Использование тензодатчиков
- •Измерение толщины материалов из диэлектриков
- •6.3. Датчик потускнения факела дмс-100м-пф
- •6.4. Измеритель мощности pr 300
- •6.5. Датчики положения
- •6.5.1. Датчики контроля скорости (дкс)
- •Технические характеристики дкс
- •6.5.2. Оптические датчики метки (дом)
- •Технические характеристики (дом)
- •6.5.3. Оптические бесконтактные выключатели (вбо)
- •Технические характеристики вбо типа т
- •Технические характеристики вбо типа r
- •Технические характеристики вбо типа d
- •6.5.4. Емкостные бесконтактные выключатели
- •Ниже приведены примеры использования емкостных бесконтактных выключателей (рис. 6.29-6.32).
- •Технические характеристики емкостного бесконтактного выключателя
- •6.5.5. Ультразвуковой бесконтактный выключатель
- •6.5.6. Пироэлектрические датчики
- •6.5.7. Сигнализатор движения радиоволновый сдр101п
- •6.6. Волоконно-оптические датчики
- •6.6.1. Волоконно-оптические датчики магнитного поля
- •6.6.2. Измерение давления
- •6.6.3. Измерение температуры
- •6.6.4. Измерение уровня
- •Глава 2. Система автоматического регулирования технологических параметров (сар)
- •§1. Структура сак и сар
- •§2. Сар как совокупность типовых
- •2.1. Динамические звенья сар
- •Усилительное звено
- •Апериодическое звено 1-го порядка
- •Интегрирующее звено (астатическое)
- •Колебательное звено
- •Апериодическое звено 2-го порядка
- •Дифференцирующее звено
- •2.1.1. Необходимые сведения из операционного исчисления
- •2.1.2. Передаточные функции типовых динамических звеньев.
- •2.2. Объект регулирования
- •§ 3. Исполнительные устройства
- •3.1. Иcполнительные механизмы
- •Регулирующие органы
- •3.2.1. Регулирующие клапаны
- •Коаксиальный клапан
- •Клеточный клапан
- •Основные технические данные клеточного клапана серии 41005 зао «дс Контролз»
- •Производитель: зао «дс Контролз», г.Великий Новгород
- •3.2.2. Регулирующие заслонки
- •Шиберные задвижки
- •Учебное пособие
6.6.2. Измерение давления
Разработано несколько волоконно-оптических датчиков на основе интенсивности, предназначенных для измерения давления в промышленных условиях. Такие датчики могут применяться для наблюдения за давлением в котлах, химических реакторах, двигателях и в теле человека [24].
Для измерения переменных флуктуаций давления применяются как датчики с внешним чувствительным элементом, так и «чистоволоконные» датчики, как датчики интенсивности, так и датчики интерферометрического типа. Для измерения статического давления может быть измерена величина интенсивности излучения, отражаемого от тонкой мембраны, которая прогибается под воздействием прилагаемого давления. Такой датчик включает в себя волоконно-оптический отражательный чувствительный элемент. Если применяется раздвоенный жгут (рис. 6.46), то половину волокон можно использовать для передачи излучения к волокну, а вторую половину волокон использовать для передачи излучения к фотодетектору.
Рис. 6.46. Датчик давления фирмы OPTECH
Свет выходящих из входных волокон образует массив пятен, диаметр которых увеличивается при увеличении расстояния от конца жгута пропорционально числовой апертуре волокна. Количество излучения, которое попадает в выходные волокна после отражения от мембраны, зависит от приложенного давления, поскольку в зависимости от давления изменяется расстояние от мебраны до конца жгута [24]. Металлические мембраны, используемые в обычных датчиках давления, привысоких температурах начинают деформироваться, и измерители деформации или емкостные тензодатчики перестают функционировать. Кроме того, гидросмесь, используемая при технологическом процессе сжижения угля, обладает чрезвычайной едкостью. Чтобы избежать проблем, связанных с деформацией и разъеданием, в качестве материала мембраны используется высокопрочный сплав инконель; а для измерения прогиба мембраны под воздействием приложенного давления используется волоконно-оптический датчик на основе микроизгибов (рис. 6.47) [24].
Рис. 6.47. Датчик давления
Волоконно-оптический датчик на основе микроизгибов представляет собой покрытое защитной металлической оболочкой многомодовое оптическое волокно со ступенчато изменяющимся показателем преломления, сдавливаемое двумя гофрированными поверхностями (рис. 6.48). Гофрированная поверхность мембраны смещается под воздействием вызванного давлением прогиба мембраны. Прогиб служит причиной изменения амплитуды периодических искривлений волокна между складками поверхности. Оптическая мощность в сердцевине волокна затухает пропорционально амплитуде искривлений из-за превращения распространяющихся мод в излучаемые [24]. Обусловленные излучением мод потери мощности в сердцевине волокна оптимальны, когда частота пространственных изгибов волокна равна разности между константами распространения (Δβ) распространяющихся и излучаемых мод:
где Λ – промежутки между складками гофрированной поверхности (рис. 6.48).
Рис. 6.48. Принцип основанный на непрерывных микроизгибах датчика, в котором используется деформирующий волокно спирально закрученный внутренний элемент оболочки