
- •Технологический факультет
- •Учебно-методический комплекс
- •Глоссарий
- •2. Конспект лекционных занятий
- •Модуль 2. Cистемы автоматического контроля химико-технологических процессов лекция №2 методы и средства контроля технологических величин. Элементы метрологии и техники измерения.
- •Лекция №3 функциональная структура измерительной системы. Основные требования к измерительным приборам. Методы измерения. Понятие о точности измерительных приборов, основные виды погрешностей.
- •Лекция №8 измерение уровня. Уровнемеры для жидких и сыпучих веществ классификация приборов. Гидростатические уровнемеры. Поплавковые уровнемеры. Электрические уровнемеры. Радиоактивные уровнемеры.
- •Модуль 3 – измерительные преобразователи температуры, давления, уровня и расхода. Лекция №9 измерительные преобразователи пневматические. Измерительные преобразователи электрические.
- •3. Практические занятия Практика №1 вторичные приборы, работающие с пневматическими регулирующими блоками и регулирующие устройства
- •1. Устройство, принцип работы пневматических показывающих самопишущих приборов. Типы приборов.
- •2. Схема и описание измерительного устройства приборов.
- •Практика №2 вторичные приборы электрических систем дистанционных измерений
- •1. Устройство, принцип работы показывающих и самопишущих приборов.
- •1.1 Устройство, принцип работы автоматического потенциометра ксп-4. Типы автоматических потенциометров.
- •1.2 Автоматический мост ксм-4. Типы автоматических мостов.
- •1.3 Автоматический дифференциально-трансформаторный прибор ксд-3.
- •2. Аналоговые показывающие и регистрирующие приборы. Типы аналоговых одношкальных, многошкальных, одноканальных и многоканальных приборов.
- •1. Описание установки и методика проведения работы
- •Смеси хроматографом
- •2. Порядок выполнения работы
- •1. Измерение физических свойств веществ и примесей
- •1.1 Измерение плотности
- •1.2 Измерение вязкости
- •1.3. Анализаторы содержания воды в нефти
- •1.4 Анализаторы содержания солей в нефти
- •2. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Практика №5 принципы составления схем автоматизации. Графические оформления функциональных схем автоматизации.
- •1. Условные обозначения средств автоматизации по функциональному признаку приборов и устройств.
- •2. Функциональные схемы автоматизации
- •1. Изображение на схемах аппаратов, трубопроводов, автоматических устройств и линии связи между ними.
- •2. Автоматизация основных процессов переработки нефти.
- •2.1 Автоматизация трубчатых печей.
- •2.2 Автоматизация ректификационных установок.
- •2.3 Автоматизация реакторов.
- •Литература
- •Практика №7 типовые схемы автоматического контроля и регулирования температуры, давления. Составление спецификации на средства контроля и регулирования.
- •1. Схемы автоматического контроля и регулирования.
- •2. Примеры изображения функциональных схем контроля технологических параметров: температуры и давления.
- •3. Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров: температуры и давления.
- •4. Спецификация на средства контроля и регулирования
- •Литература
- •Практика №8 типовые схемы автоматического контроля и регулирования уровня и расхода. Составление спецификации на средства контроля и регулирования.
- •1. Примеры изображения функциональных схем контроля технологических параметров: уровня и расхода.
- •2. Примеры изображения функциональных схем регулирования технологических параметров: уровня и расхода.
- •3. Спецификация на средства контроля и регулирования
- •Практика № 9 регулирующие, функциональные и исполнительные устройства
- •1. Регулирующие устройства (регуляторы)
- •2. Функциональные устройства
- •3. Исполнительные устройства
- •4. Пневматические устройства
- •5. Электрические устройства
- •6. Программируемые микропроцессорные контроллеры
- •7. Исполнительные устройства
- •Литература
- •4 Лабораторные занятия
- •Контрольные вопросы
- •5 Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя (срсп) задания на курсовую работу
- •Вариант 9
- •6 Самостоятельная работа студентов (срс) Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •7 Экзаменационные вопросы
- •Лабораторное оборудование, имеющееся на кафедре
- •8. Список литературы Основная
- •Дополнительная
2. Аналоговые показывающие и регистрирующие приборы. Типы аналоговых одношкальных, многошкальных, одноканальных и многоканальных приборов.
Прибор аналоговый показывающий одношкальный А501 предназначен для измерения силы и напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных данных измерительными преобразователями унифицированные входные сигналы постоянного напряжения и постоянного тока.
Принцип действия прибора основана на компенсационном методе измерения входного сигнала, образованного электромеханической следящей системой. Пределы измерения входного сигнала: 0-1, О-10В: 0-5, 0-20, Ч-20мА. Класс точности 1,0. Быстродействие 2,5 и 10 с. Длина шкалы - 100 мм. Габариты (ширина х высота х глубина) 39x159x263 мм.
Прибор аналоговый показывающий многошкальный для избирательного контроля параметров А511 предназначен для измерения напряжения постоянного тока с представлением результатов измерения на шкалах, числа отсчета которых выражены в единицах измеряемого первичными преобразователями пара метров (температуры, расхода давления, уровня и других не электрических величин).
Принцип действия прибора основан на компенсационном методе измерения входного сигнала, образованного электромеханической следящей системой. Прибор имеет восемь шкал и работает от датчиков с соответствующими преобразователями.
Пределы измерения входного сигнала: 0-1, 0-5, 0-10В. Класс точности 0,5. Быстродействие 2,5 с. Длина шкалы - 160 мм. Время переключения шкал с первой на восьмую не более 4.0 с. Исполнения - щитовое стоечное, настольное. Габариты 2.40x160x410.5 мм.
Приборы, аналоговые показывающие одноканальные и двухканальные А502 предназначены для измерения электрических параметров, а также неэлектрических величин, преобразованных измерительными преобразователями в унифицированный выходной сигнал постоянного тока или постоянного напряжения.
Принцип работы приборов основан на компенсационном методе измерения входного сигнала, образованного электромеханической следящей системой. Приборы могут иметь равномерные и неравномерные шкалы, проградуированные в единицах температуры расхода, давления и т. д. В двухканальных приборах, измерение осуществляется независимо по каждому каналу. В приборы может быть встроено сигнальное устройство.
Пределы измерений входного сигнала 0-5. О-20, 4-20'мА; 0-1, 0-10, 10-0-10 В. Класс точности приборов 0.5. Быстродействие 1,0; 2,5; 10с. Длина шкалы 100 мм. Габариты: в стоечном исполнении 70x140x450 мм, в щитовом исполнении 80x160x590 мм.
Приборы аналоговые показывающие и регистрирующие одноканальные и двухканальные А542 предназначены для измерения и регистрации на диаграммной ленте электрических параметров и неэлектрических величин, преобразованных измерительными преобразователями в унифицированные входные сигналы постоянного напряжения и постоянного тока.
Принцип работы аналогичен действию прибора А501. Приборы могут иметь равномерные шкалы, проградуированные в единицах температуры, расхода давления и т.д.
В двухканальных приборах измерение осуществляется независимо по каждому каналу. Текущие значения параметров регистрируются на единой диаграммной ленте чернилами разного цвета. В прибор может быть встроено сигнальное устройство.
Пределы измерений входного сигнала 0-5, 0-20, 4-20 мА, 0-1, 0-10В. Основная погрешность показаний ±0,5% записи и сигнализации ±1%. Быстродействие 1; 2,5; 10 с. Длина шкалы и ширина диаграммной ленты 100 мм. Скорость перемещения ленты 20, 40, 60, 180, 600, 1800 мм/с. Габариты в щитовом исполнении 80x160x590 мм.
Прибор аналоговый показывающий и регистрирующий трехканальный А543 предназначен для измерения и регистрации на диаграммной ленте значений силы или напряжении постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных, в унифицированные сигналы постоянного напряжения и постоянного тока. Прибор имеет три канала измерения и регистрации параметров, в остальном его основные технические данные такие же, как и прибора А549. Габариты прибора А543 в щитовом наполнении 120x160x590 мм.
Универсальный цифровой прибор А565 предназначен для измерения напряжения постоянного тока, температуры и других физических величин, преобразованных в напряжение постоянного тока для сигнализации отклонения параметра от заданного значения, позиционного регулирования и преобразования измеряемой величины в выходной двоично-десятичный код. Применяется при автоматизации технологических процессов, в информационно-вычислительных системах и как самостоятельный прибор.
Работа прибора основана на принципе время импульсного преобразования входных сигналов с применением метода двухтактного интегрирования. Приборы могут быть одноканальными показывающими без сигнализации и с сигнализацией, атак же 12-канальными. Позволяют осуществлять трехпозиционное регулирование, работают в комплекте с преобразователями термоэлектрическими различных, градуировок, а также с преобразователями измерительными, имеющими унифицированные выходные сигналы. Класс точности 0,1-0,25. Исполнение щитовое. Габариты 240x160x155 мм.
Универсальный цифровой прибор для измерения температуры А566 применяется при автоматизации технологических процессов, в информационно-измерительных системах, и как самостоятельный прибор, предназначен для измерения температуры и сигнализации отклонения ее от заданного значения, а также для позиционного регулирования.
Приборы могут быть одноканальными или 12-канальными показывающими, одноканальными показывающими и сигнализирующими (регулирующими). Изменения в электронной форме по любому из 12 каналов и выход результата измерения в пятиразрядном двоично-десятичном коде работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления ТСП и ТСМ различных градуировок. Класс точности 0,1-0.25. Исполнение щитовое. Габариты 240x160x455 мм.
Приборы регистрирующие «Диск-250» предназначены для измерения и регистрации силы или напряжения постоянного тока, температуры с использованием ТЭП и ТС, а также для измерения неэлектрических величин, преобразованных в унифицированные выходные сигналы и активное сопротивление.
Приборы осуществляют непрерывное измерение различных технологических величин и регистрацию их на диаграммном диске, а также преобразование входного сигнала в выходной непрерывный сигнал 0-5или 4-20 мА; обеспечивают трехпозиционное регулирование с бесконтактным или контактным (релейным) выходом и двухпозиционную сигнализацию с релейным выходом; имеют различные исполнения в зависимости от входного сигнала, быстродействия, скорости вращения диаграммного диска и выходного регулирующего, сигнализирующего или преобразующего устройств. Приборы могут работать в комплекте с преобразователями термоэлектрическими ТХК, ТХА, ТПП, ТПР и термопреобразователями сопротивления ТСМ и ТСП, а также с преобразователями измерительными, имеющими унифицированные выходные сигналы.
Пределы измерения выходного сигнала прибора 0-5, 4-20 мА. Время оборота диаграммного диска 8; 24 ч. Быстродействие прибора 5,0, 16 с. Основная погрешность показаний и преобразованию ±0,5%; по регистрации, сигнализации и регулированию ±1,0%. Габариты 320x320x260 мм.
Прибор регистрирующий, автоматический одноканальный следящего за уравновешиванием
ГСП типа РП-160 предназначен для измерения и регистрации напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных измерительными преобразователями в унифицированные выходные сигналы и активное сопротивление.
Прибор осуществляет непрерывное измерение и регистрацию на диаграммной ленте различных технологических величин. Длина шкалы и ширина ленты 160 мм, рассчитан на работу с ТЭП и ТС, а также с преобразователями измерительными, имеющими унифицированные выходные сигналы 0-5, 0-20, 4-20 мА, 0-10В. Обеспечивает сигнализацию при отклонении измеряемого параметра от заданного значения, позволяет выполнить проверку исправности нажатием кнопки «контроль», обеспечивает возможность дистанционного управления перемещением диаграммной ленты. Скорость перемещения ленты. 20, 60, 160,360, 600, 1200, 2400 мм/ч. Быстродействие прибора 2,5; 5; 10 С. Основная погрешность показаний и сигнализации ±0,5%, регистрации ±1,0%. Исполнение щитовое. Габаритные размеры 240x320x455 мм.
Приборы ГСП А550, А650, А660 предназначены для измерения и регистрации значений силы или напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных измерительными, преобразователями в унифицированные выходные сигналы постоянного напряжения и постоянного тока.
Приборы А550 имеют стоечное исполнение (некоторые модификации из них предназначены для работы в щитовом корпусе); приборы А650 и А660 щитового исполнения. Изготавливаются 1-ые и 2-канальные, с непрерывной регистрацией и 12-канальные с циклической регистрацией.
По методу измерения одноканальные и двухканальные приборы являются автокомпенсаторами следящего уравновешивания, многоканальные приборы -автокомпенсаторами следящего уравновешивании циклического действия.
Принцип работы одноканального прибора состоит в следующем. Измеряемый сигнал Е через фильтр поступает на вход усилителя постоянного тока, где сравнивается с компенсирующим напряжением Uk на входе реохорда, к которому подключен стабилизированный источник напряжения. Сигнал ошибки A U=EX Uk после усиления поступает через формирователь длительности и коммутатор на шаговый двигатель. Последний через редуктор перемешает каретку с пишущим узлом и движок реохорда до тех пор, пока измеряемый сигнал не будет скомпенсирован напряжением. В двухканальном приборе имеются две следящие системы, идентичные описанной.
В многоканальном
приборе входные сигналы Ех1
ЕХ2...Ех12
через
коммутатор последовательно во времени
поступают на вход следящей системы с
шаговым двигателем, приводящим в движение
печатающую каретку. Циклическая
регистрация входных параметров также
обеспечивается шаговым двигателем
печати. Диапазоны изменения входных
сигналов приборов 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-5, 0-10,
(-10-0+10) В. Приборы могут изготавливаться
в, зависимости от типа используемого
датчика со шкалами, имеющими диапазон
измерений, характеристику и цену деления
в соответствии со стандартными
градуировками измеряемых
технологических величин.
Рисунок 1 – Принципиальная схема автоматического моста КСМ-4:
R,-TC, ИМ- измерительный мост, РД-реверсивный двигатель, РУ-регистрирующее устройство, СД-синхронный двигатель, УС- усилитель.
Рисунок 2 – Схема автоматического дифференциально-трансформаторного прибора КСД-3 с катушкой датчика:
1-катушка, 2-контрольная кнопка, 3-переменный резистор, 4-обмотка корректировки нуля, 5, 11-сердечники катушек, 6-катушка прибора КСД-3, 7-кулачок, 8-регестрирующее устройство, 9- реверсивный двигатель, 10-усилитель.
Длина шкалы и ширина поля регистрации 250 мм. Лентопротяжный механизм приборов имеет три исполнения: с видимым полем диаграммы высотой 60 мм, с видимым полем диаграммы высотой 140 мм и со свободным выпуском диаграммы. Размеры поля регистрации в приборах А550 составляют 60x250 мм и 140x250 мм; в приборах А650 - 60x250 мм; в приборах А660 - 140x250 мм.
Литература
1. Лапшенков Г.И., Полоцкий Л.М. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности, М.: Химия, 1988
2. Исакович Р..Я., Попадько В.Е. Контроль и автоматизация добычи нефти и газа, М.: Недра, 1985
3. Шувалов В.В., Огаджанов Г.А., Голубятников В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности. М.: Химия, 1997
Практика №3
АНАЛИЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ХРОМАТОГРАММ.
Описание установки и методика проведения работы
Порядок выполнения работы
Цель работы: изучить принцип действия и устройство хроматографа, приобрести навыки, необходимые при работе с ним и выполнить анализ газовой смеси.