Тема: Контрольно-измерительные приборы

1. Классификация приборов для измерения температуры

2. Приборы для измерения давления

3. Методы и приборы для измерения расхода

4. Методы и приборы для измерения уровня

5. Методы и приборы для измерения уровня влагосодержания

6. Аналоговые каналы связи. Схемы подключения датчиков с аналоговым выходным сигналом к контроллерам

1. Классификация приборов для измерения температуры

Приборы для измерения температуры основаны на изменении следующих свойств вещества при изменении температуры: На изменении объёма тела - термометры расширения:

• изменение линейного размера - дилатометры;

• изменение давления рабочего вещества в замкнутой камере - манометрические термометры.

На изменении сопротивления - термометры сопротивле­ния:

• термометры из благородных металлов - платины;

• термометры из неблагородных металлов;

• полупроводниковые термометры (термисторы). Основанные на явлении термоэффекта - термопары.

Использующие оптические свойства вещества - оптические термометры или пирометры:

• радиационные пирометры;

• яркостные пирометры;

• цветовые пирометры.

Использующие прочие свойства вещества:

• шумовые термометры, использующие зависимость уровня шума от температуры (для измерения низких температур);

• резонансные термометры, использующие зависимость резо­ нансной частоты от температуры;

• термометры, использующие свойства р-п переходов.

В табл. 3.1 приведены наиболее распространенные устройства для измерения температуры и их диапазоны измерения.

Таблица 1. Устройства для измерения температуры и их диапазоны измерения

Используемый физический эффект	Наименование устройства	Пределы длительного измерения температуры, "С
		Нижний	Верхний
Тепловое расшире­ние Изменение давления Изменение электри­ческого сопротив­ления Термоэлектрические эффекты Тепловое излучение	Жидкостные стеклянные термо­метры Манометрические термометры Электрические термометры со­противления Полупроводниковые термометры сопротивления Термоэлектрические термометры (термопары) стандартизованные Термоэлектрические термометры (термопары) специальные Оптические пирометры Радиационные пирометры Фотоэлектрические пирометры Цветовые пирометры	-190 -160 -200 -90 -50 1300 700 20 600 1400	600 60 500 180 1600 2500 6000 3000 4000 2800

2. Приборы для измерения давления

Различают приборы:

• абсолютного давления (барометры),

• избыточного давления (манометры), показывают на сколько давление в системе превышает атмосферное.

В нефтегазовой промышленности в основном находят применение манометры. Используются манометры двух типов:

• Избыточного давления, давление измеряется в одной точке.

• Дифференциального давления, измеряется разность давле­ний в двух точках системы.

По типу чувствительного элемента манометры подразделяют на следующие:

• мембранные, движение мембраны преобразуется в электрический сигнал.

• сильфонные, Сильфонный манометр (рис. 4.7) представляет собой отрезок гофрированной трубки (трубка из латуни, бериллиевой бронзы или нержавеющей стали) При изменении давления внутри сильфона его высота или увеличивается, или уменьшается. Перемещение верхнего края сильфона преобразуется в электрический сигнал.

• манометры с трубчатой пружиной (манометры с трубкой Бурдона).

Промышленные датчики давления чаще всего имеет чувстви­тельный мембранный элемент и преобразователь, который пре­образует деформацию мембраны в электрический сигнал. Могут применяться:

• емкостные преобразователи;

• индуктивные;

• тензопреобразователи и др.

У датчика с тензочувствительным преобразователем деформа­ция мембраны манометра преобразуется в электрический сигнал мостовой схемой. В плечах моста находятся тензодатчики, на­клеиваемые на мембрану. Выходной сигнал напряжения снима­ется с диагонали моста (рис. 4.8).

Погрешность манометра может иметь значение: 1,0 %; 0,5 %; 0,25 %.

Датчики выпускаются промышленностью для измерения дав­ления в определённом диапазоне, выбираемом из следующего ряда (в МПа):

0.1 0...1.6 0.2,5 0...4.0 0...6.3 0...10 0...16