Зміст

Вступ………………………………………………………………………………4

1 Опис технологічного процесу………………………………………………….8

2 Розробка функціональної структури ІВК та вибір технічних засобів……….11

3 Метрологічний аналіз інформаційно-вимірювальних каналів……………..16

Висновок…………………………………………………………………………25

Перелік рекомендованих джерел……………………………………………….26

Вступ

Сучасна промисловість забезпечує високу якість та надійності продукції завдяки впровадженню досконалих систем контролю та автоматизації. В наш час особливо гостро стоїть проблема точності вимірювання у будь-якій галузі, проте все більш вагомим є не сам факт наявності інформації про певний параметр, а можливість обробки і використання цієї інформації. Зараз вже недостатньо просто виміряти значення тієї чи іншої фізичної величини, навіть і з високою точністю, - виникає необхідність передачі даних на значні відстані, формування на основі вимірювання певних висновків і здійснення керуючих впливів на об'єкт.

Саме тому у промисловості всебічно використовуються інформаційно-вимірювальні комплекси, які дозволяють не просто отримувати інформацію про величину інформативних параметрів, але й накопичувати і обробляти її, представляти в зручному для сприйняття людиною вигляді, забезпечувати можливість автоматичного прийняття рішень на підставі отриманих даних.

Ключова роль ІВК у сучасній промисловості зумовлює той факт, що проблемі дослідження, розробки і метрологічного забезпечення інформаційно-вимірювальних комплексів приділяється все більше уваги і в процесі навчання.

на базі ІВК для вимірювання ключових технологічних параметрів. В роботі розглянуто прилади для вимірювання таких параметрів,як температура, тиск, витрата, описано апаратну складову створених ІВК.

Оскільки на даний час набуває широкого розповсюдження концепція “невизначеності вимірювання”, яка вживається наряду із поняттям “похибки” і доповнює його, також було проведено метрологічний аналіз створеного інформаційно-вимірювального комплексу на основі цієї концепції. І порівняння отриманих результатів із результатом обчислень сумарної похибки каналу з допомогою ентропійного коефіцієнта.

Вимірювання фізичних величин зазвичай здійснюється шляхом експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів. Залежно від виду вимірюваних величин, необхідної точності їх, умов проведення експерименту та виду потрібної інформації використовуються різноманітні засоби вимірювальної техніки, що видають відповідні сигнали вимірювальної інформації. Будь-яка фізична вимірювана величина завдяки засобам вимірювання перетворюється на відповідний сигнал, який спостерігач сприймає безпосередньо на шкалі приладу, або ж після перетворення і опрацювання передається через канали зв'язку на інші засоби вимірювання у вигляді сигналу зовсім іншої фізичної величини. Наприклад, вимірювання температури, тиску, густини супроводжуються перетворенням вимірюваної величини на сигнал (електричний, пневматичний, механічний), який за допомогою засобів відтворення видає значення вимірюваної величини на шкалі приладу.

Засоби для вимірювання тиску надзвичайно різноманітні за принципом дії, конструктивним виконанням, призначенням і доповнюються новими модифікаціями, у зв’язку з бурхливим розвитком автоматизованих систем керування технологічними процесами з використанням у процесах вимірювання ЕОМ.

Використання тиску у техніці знаходить нові галузі застосування: у різних пневматичних пристроях; під час контролю змащування деталей, які працюють в умовах тертя; вимірювання морських глибин; у космічних польотах; у фізичних дослідженнях, які проходять при надвисоких та надмірно низьких значеннях тиску, у двигунах внутрішнього згоряння, турбінах, компресорах, для визначення витрати,, кількості і теплової енергії середовища, для контролю і прогнозування безпечних і ефективних гідравлічних режимів напірних трубопроводів.

Метрологія (рос.метрология, англ.metrology, нім.Metrologie f) — наука про вимірювання, способи досягнення їхньої єдності і необхідної точності. Розрізняють теоретичну, прикладну (практичну) і загальну метрологію. Крім того, введення поняття «загальна» метрологія дало поштовх до появи ряду «галузевих» метрологій, наприклад, медичної, будівельної, спортивної, гравітаційно-релятивістської метрології тощо.

З метою впорядкування понятійної системи останнім часом пропонується відмовитися від вживання понять галузевих метрологій, залишивши тільки терміни метрологія законодавча, метрологія теоретична та метрологія практична. Завдання сучасної метрології: теорія вимірювань, побудова одиниць фізичних величин і систем одиниць; вивчення метрологічних характеристик, перевірка і атестація засобів вимірювання; створення еталонів, методів і засобів вимірювання, зокрема в гірничій справі; обробка сукупностей вимірів, оцінка точності вимірювання тощо.

Історичними етапами в розвитку метрології стали: встановлення еталону метра (Франція, кінець XVIII ст.), створення абсолютної системи одиниць (К. Ґаусс, 1832), підписання міжнародної Метричної конвенції (1875), розробка і встановлення в 1960 р. Міжнародної системи одиниць (SI). Сьогодні метрологічні дослідження окремих країн координуються Міжнародними метрологічними фр. організаціями.лат.

Метрологія законодавча — частина метрології, що містить законодавчі акти, правила, вимоги, які регламентуються і контролюються державою для забезпечення єдності вимірювань.

Метрологія практична — розділ метрології, який присвячений вивченню питань практичного застосування в різних сферах діяльності результатів теоретичних досліджень у рамках метрології та положень метрології законодавчої.

Метрологі́чна дія́льність — діяльність, яка пов'язана із забезпеченням єдності вимірювань

Метрологія теоретична — розділ метрології, присвячений вивченню її теоретичних основ.

Вимі́рювання — пізнавальний процес знаходження відношення між двома величинами однакової природи — вимірюваною й умовною одиницею вимірювання, а також дія, знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом, порівнюючи її з одиницею виміру за допомогою спеціальних технічних засобів.

У більшості випадків вимірювання - це багаторазове спостереження величини, що вимірюється. При цьому одержують сукупність вимірів, які необхідно сумісно обробити для одержання результату. Виправлений результат вимірювання одержують шляхом вилучення систематичних похибок. Якість результатів вимірювання характеризується надійністю, правильністю і точністю. Існують три складові частини загальної похибки вимірювання і відповідні їм показники якості результатів вимірювання: грубі, систематичні і випадкові похибки. Відсутність грубих похибок (промахів) характеризує надійність результатів і досягається організацією вимірювання. Вилучення систематичних похибок характеризує правильність результатів і досягається за допомогою введення спеціальних коефіцієнтів або поправок. Випадкові похибки є неминучими, а їх величини і закон розподілу характеризують точність результатів вимірювання.

Вимірювання передбачає такі основні складові елементи: об'єкт вимірювання, тобто вимірювану величину, спостерігача або техічний пристрій, що сприймає результати вимірювання, прилади для вимірювання, умови зовнішнього середовища, в яких проводяться вимірювання, одиницю вимірювання, метод вимірювання і остаточний результат вимірювання.

Похибка вимірювання  (errorofameasurement - англ.)— це відхилення результату вимірювання від істинного значення вимірюваної фізичної величини

Абсолютна похибка вимірювання - це похибка вимірювання, виражена в одиницях вимірюваної величини.

Відносна похибка вимірювання - це похибка вимірювання, виражена як відношення абсолютної похибки до дійсного чи виміряного значення.

Інструментальна похибка - складова похибки вимірювання, обумовлена властивостями засобу вимірювання. Ця похибка в свою чергу може містити кілька компонентів, зокрема, похибку засобу вимірювання та похибку із-за взаємодії засобу вимірювання з об'єктом вимірювання.

Методична похибка — складова похибки вимірювання, обумовлена недосконалістю методу вимірювання або невідповідністю об'єкта вимірювання його моделі, прийнятій для вимірювання.

Похибка оператора - складова похибки вимірювання, обумовлена індивідуальними властивостями оператора.

Систематична похибка - складова загальної похибки вимірювання, яка залишається постійною або закономірно змінюється під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини.

Випадкова похибка - складова загальної похибки вимірювання, яка змінюється випадковим чином (як за знаком, так і за величиною) під час повторних вимірювань однієї і тієї ж величини.

Надмірна похибка - похибка вимірювання, яка істотно перевищує очікувану за даних умов похибку.

1. Опис технологічної схеми установки вторинної переробки бензинового дистиляту.

Вторинна перегонка бензинового дистиляту представляє собою або самостійний процес або є частиною комбінованої установки входить до складу нафтопереробного заводу На сучасних заводах установки вторинної пере гонки бензинового дистиляту призначені для отримання з нього вузьких фракцій. Ці фракції використовують в подальшому як сировину каталітичного риформінгу - процесу, в результаті якого отримують індивідуальні ароматичні вуглеводні - бензол, толуол, ксилоли, або бензин з вищим октановим числом. При виробництві ароматичних вуглеводнів вихідний бензиновий дистилят поділяють на фракції з температурами википання: 62-85 ° С (бензолову), 85-115 (120) ° С (толуольну) і 115 (120) -140 ° С (ксилольну).

Технологічна схема однієї з існуючих установок вторинної перегонки бензину наведена в додатку А. Бензиновий дистилят широкого фракційного складу, наприклад від температури початку кипіння і до 180 ° С, насосом прокачується через теплообмінники і подається в перший змієвик печі, а потім в першу ректифікаційну колону. Головний продукт цієї колони - фракція н. к. - 85 ° С, пройшовши апарат повітряного охолодження і холодильник, надходить у приймач. Частина конденсату насосом подається як зрошення на верх першої колони, а решта - у другу колону. Постачання теплом нижній частині колони здійснюється циркулюючої флегмою (фракція 85 - 180 ° С), що прокачується насосом через другий змійовик печі і подається в низ другої колони. Залишок з низу першої колони направляється насосом в досліджувану колону.

Пари головний фракції (н. к. - 62 ° С), які виводяться з верху другої колони конденсуються в апараті повітряного охолодження; конденсат, охолоджений у водяному холодильнику, збирається в приймачі. Звідси конденсат насосом направляється в резервуар, а частина фракції служить зрошенням для другої колони. Залишковий продукт - фракція 62 - 85 ° С - по виході з другої колони знизу направляється насосом через теплообмінник і холодильники в резервуар. В якості верхнього продукту досліджуваної колони отримують фракцію 85-120 °С, яка надходить у приймач. Частина конденсату повертається на верхцієї колони як зрошення, а балансова його кількість відводиться з установки насосом в резервуар.

Фракція 120-140°С відбирається із зовнішнього отпарной колони знизу насосом. Ця фракція після охолодження в теплообміннику і надходить в резервуар.

Нижній продукт колони - фракція 140 - 180°С - також направляється в резервуар насосом через теплообмінник і холодильники.

Тепло, необхідне для роботи відгінних секцій ректифікаційних колон, повідомляється відповідно кип'ятильниками. Зовнішня відпарна секція обслуговується кип'ятильником. У кип'ятильники відповідні рециркуляти подаються насосами. Теплоносієм для кип'ятильників є водяна пара.

У ректифікаційній колоні 60 тарілок.

Параметри контролю і регулювання на установці

Основними параметрами, які впливають на процес ректифікації є наступні:

-температура верха колони 9,

-температура низу колони 3,

-тиск в колоні 3,

-тиск в колоні 9,

-включення і виключення насосу.

- Температура верха колони

Температура верха колони впливає на якість і вихід дистиляту. При зростанні температури разом із низько киплячим компонентом випаровується і високо киплячий компонент, якість дистиляту погіршується і його необхідно знову повертати в колону. При зниженні температури не повністю випаровується низько киплячий компонент, продуктивність колони за дистилятом зменшується. Температура верха колони залежить від природи низько киплячого компоненту і складає приблизно 62…85 ºС. Температура верха колони регулюється кількістю гострого зрошення, яке подається на першу тарілку колони.

-Температура низу колони

Температура низу колони впливає на якість і вихід залишку. При підвищені температури низу колони частково випаровується і високо киплячий компонент, продуктивність колони залишком зменшується. Зниження температури низу колони призводить до неповного випаровування із залишку низько киплячого компоненту та погіршення його якості. Температура низу колони залежить від природи залишку і знаходиться в межах 85…180 °С. Вона регулюється кількістю водяної пари яка подається в трубний змійовик або виносний кип’ятильник.

-Тиск в колоні

Тиск в колонівпливає на випаровування компонентів. Зниження тиску прискорює випаровування, а збільшення тиску погіршує випаровування компонентів. При збільшенні тиску в колоні при незмінній температурі неповністю з рідини випаровується низько киплячий компонент і продуктивність колони за дистилятом зменшується при цьому якість залишку погіршується. При зменшенні тиску в колоні разом із низько киплячим компонентом з рідини випаровується і високо киплячий компонент, в результаті чого якість дистиляту погіршується, а вихід залишку зменшується. Тиск в колоні 3 знаходиться в межах від 0,23 до 0.28 МПа,а в колоні 9 –від 0.18 до 0.22.