1.5 Пневматикалық бақылаудын деңгейн өлшеу бөлігін есептеу

Ректификациялық калоннаны автоматты басқару батапқы схемада сапалы анализаторлардан таңдалды-РУКЦ ШК.

Бірақ берілген СУ үшін кез келген жүзгіш деңгей бақылауыш жарайды.Біздің бақылауыш екі бөліктен тұрады:өлшейтін және пневматикалық.Редуктормен деңгей өлшеуішті білдіретін өлшеуіштің пневматикалық бөлігіне есептеулер жүргіземіз.

Есептеу итеру кезіндегі жүзудің өлшемін анықтау мақсатында жүргізіледі.

Деңгей өлшеуіштің бөлшектерінің геометриялық өлшемін анықтау үшін теңдіктер пайдаланады:

(1.4)

(1.5)

Мұдағы, -айналу бұрышының өлшем бірліктері;

-жүзгіш барбабан диаметрі,м;(диаметрлер әр түрлі болады. (0.1-0.5м));

H-м-дегі максималды өлшеу деңгейі.(берілген деңгей өлшеуіште ол 1-2м аралығында);

L-деңгей өлшеуіштің шкаласының максималды ұзындығы,м.(біздің жағдайда 0,1-0,5м);

I-өлшенетін ұзындықты білдіретін шкаланың ұзындық аумағы,м;

h-түбіне қатысты сұйық деңгейінің биіктігі өлшенуі;

H немесе L өлшемдерінің біреуі белгілі болса,(1.4) формуламен белгісізді табуға болады.Ол үшін мынадай константаларды білу қажет,өлшем мәнедерін немесе жүзгіш барабандардың.

Мысалы:

L=0.3m

=0.4м ; =0.2м

=150 ; =300

Бастапқы шарттарды біле отырып максималды өлшенетін деңгейді анықтауға болады:

Егер қажет болса, формуламен қатынасын анықтауға болады. Бірінші мысалдан бастапқы шартты аламыз:

(1.6)

(1.7)

Егер,бөлімнің ұзындық шкаласы мен өлшенетін ұзындықтың сұйықтық деңгейіне қатынасын немесе сызықтық тәуелділігін анықтау қажет болса (4.3)формуланы қолданамыз.Шарт бастапқы мысалдағыдай болса,онда:

немесе бұл формуланы пайдаланбай,келесі шарт бойынша сызықтық тәуелділіктің графигін сызуға болады:

6-Сурет – Статистикалық сипаттама

1.5 Өлшеу әдістері

Жоба қорытынды өлшеуші техникаға жатады, соның ішінде сұйық ортаның параметрлерін өлшеуге, яғни деңгей, тығыздық, тығыздық градиенті, сұйықтық температурасы сонымен қатар екі фаза арасындағы фаза шекарасын өлщеуге жінеде өндірістің әр түрлі саласындағы яғни мұнай құбырларының резервуар парктерінде қолданады.

Сұйықтық деңгейін анықтайтын тәсілдер белгілі, олар негізінен екі пьезометрлік трубкалардың қысымын өлшеуде қозғалмалы және қозғалыссыз яғни ауыспалы барботированияны арасындағы қысым солар арқылы өтетін ауаны өлшейді. Сұйықтықтың орын ауыстыруын қозғалыссыз трубканың қозғалмалы трубкаға қатынасы арқылы биіктік деңгейін өлшейді, басында ауысуды қозғалыссыз трубкадағы қысымның төмендеуін өлшейді және бастапқы көлемге дейін келтіріп, қозғалыссыз трубкадағы белгіленген қысым мәнін сақтап, қозғалмалы трупкаға ауыстырады (А.с. СССР 1499876).

Бұл әдістің кемшілігіне жоғары деңгейде өлшеу кезінде қиындық тудырады. Үлкен көлемдегі деңгейді өлшеу үшін қозғалмалы трубканы белгілі бір өлшемге ауыстыру керек ( сұйықтық деңгей биіктігінің жартысына дейін), ол көп жағдайларда 5-10метр болады, ол қарапайым тәсілмен іске аспайды.

Сұйықтық деңгейін тағыда бір әдісі белгілі, ол берілген жобаға жақынырақ және таңдалған прототипке жақын. Ауаның ауыспалы барботировании кезінде 3 такт бойынша өлшенеді, трубканың астындағы негізгі (бірінші такт), жоғарғысы қосымша (екінші такт), және осы екі трубкадан бірдей өткен кезде, осы трубкадағы қысымның түсуіне байланысты сұйықтық деңгейінің көлемін осы 3 такт бойынша мына формуламен есептейді:

L=l+h бұл деңгей өлшеу әдісі, тығыздығы, сұйықтықтемпературасы мен шекара бөлігін есептейді, оны орындаушы патент № 2188396(1+(у1-у3)/(y1-у2)),

Мұндағы l – трубка мен түбінің ара қашықтығы

h – трубканың төменгі кесігінің ара қашықтығы

y1, y2, y3 – 1-3 такттағы өлшеу нәтижесі.

Бұл әдістің негізгі кемшілігі нақты дәлділікті табу қиыншылыққа әкеледі. Нақты дәлділігі әдістің дифференциалды манометр көмегімен анықталады. дифференциалды манометрдің ең жақсы үлгілерінің қателігі 0,08-0,1% құрайды, яғни 10 м диапозонды өлшеу кезінде қателігі 1см кем болмауы керек, бұл көптеген тәжірибелік мақсаттарда тиімсіз.

Сұйықтық деңгейін өлшейтін құрылғы белгілі, ол берілген жобаға жақын және құрылғының прототипі ретінде алынған, онда ауаны қоректендіруші блок, тәуелсіз оң және теріс пневмосызықпен қоректенуші, олардың арасында диномометр орналасқан.

Оң сызық ашық пневмоклапон арқылы, Н тереңдіктегі сұйықтыққа батырылған өлшеуіш трубканы қоректендіреді, ал жабық пневмоклапон Н-Һ тереңдіктегі сұйықтыққа батырылған қосымша өлшеуіш трубканы қоректендіреді. Теріс пневмосызық ашық пневиоклапон және пневмодроссель атмосфера арқылы байланысқан, ол жабық пневмоклапон қосымша өлшеуіш трубканы қоректендіреді. Дифмонометрдің шығынын бақылауыш-есептеуіш блогының (бақылаушы) кірісімен байланысты, оның шығыны пневмоклапонның бақылау кірісімен байланысты (А.с. СССР 1649290).

7-Сурет - бақылауыш-есептеуіш блогының

Бұл әдістің негізгі кемшілігі нақты дәлділікті табу қиыншылыққа әкеледі. Нақты дәлділігі әдістің дифференциалды манометр көмегімен анықталады. дифференциалды манометрдің ең жақсы үлгілерінің қателігі 0,08-0,1% құрайды, яғни 10 м диапозонды өлшеу кезінде қателігі 1см кем болмауы керек, бұл көптеген тәжірибелік мақсаттарда тиімсіз. Сонымен қатар үлкен динамикалық диапазондарда өлшеу нәтижесінің қателігіне тығыздық градиенті әсер етуі мүмкін, резервуардың төменгі бөлігіндегі тығыздық үстінгігіе қарағанда жоғарырақ болғандықтан қателіктің жоғары болуына әкеледі.

Өлшеуіш трубкадан 1, ол бақылаушы ортаға 2 батырылған, екі фазалық қоспаның шекара бөліктерін көрсетеді. Трубкада1 бірдей ара қашықтықта һ сезімтал элементтер k орналасқан. 3k, k=7,2...n –сезімтал элементтің реттік номері. Жоғары сезімтал элемент 3k биіктік һ бойынша жоғары кішкене төмен орналасқан, ол төменгі сезімтал элемент 3n – соңғы деңгеінде орналасқан. Әрбір сезімтал элемент 3k шығу тізбегі ашық байланыста 17к болады, ол кезегінде резистормен 18к қосылып, ал барлық сезімтал элемент 3k кірісі паралель қосылып түрлендіргішке екі полюс тудырады. Сезімтал элемент 3k байланыс жабық орналасқан, трубкадағы 1 ауа – сұйықтық деігей өлшеу әдісіне алшақ болады, тығыздғы, шекара бөлігі және резервуардағы сұйықтық температурасы және оны орындаушы патент № 2188396h

Трубка 1 оң пневмосызықтың 4 дифмонометрдің 6 оң камерасымен байланысқан, екінші клапон 8 арқылы қоректендіреді, теріс пневмосызық 5 резервуардағы сұйықтықпен байланысқан. Дифмонометрдің 6 теріс камерасы резервуардағы сұйықтың кеңістігі теріс пневмосызық 5 арқылы байланысқан, үшінші клапон 10 қысымның түсуін реттейтін датчик 11 параллель байланысқан.

Ауаны қоректендіру блогы 7 оң пневмосызықты 4 ауамен бірінші клапон 8 қоректендіреді, ал теріс пневмосызықты 5 үшінші клапон 10 және қысымды түсіруші датчигі 11 арқылы. Датчик импульстік пневмоқарсылық көрсетеді, яғнт ол төртінші клапонмен 12 байланысты, пневмосыйымдылық 14 және бесінші клапон 13. Клапондардың 8, 9, 10, 12 және 13 шығынын басқару бірінші, екінші, үшінші, төртінші, бесінші бақылаушылармен 16 байланысты, бірінші және екінші сигнал түсуі бойынша түрлендіруші 15 және дифмонометрге сәйкес.

Резисторлардың 18 k наминал номері k сезімтал элемент 3k арқылы анықтайды, мысалы, бірінші сезімтал элемент үшін кдергісі 100 Ом, үшінші -110 Ом, бесінші – 120 Ом және т.б. барлық тақтарға. Керісінше резистор 18 k номері жұп номері k бірдей және термозезисторлы түрлендіруші байланыстырушы сұйықтық болады. Түрлендіруші 15 кедергі мөлшерін өңдейді, оған қосылған кедергі тұйықталғанда 17 k түрлендәрушәнің кернеуі сезімтал элемент 3k номерін анықтайды, оның жанындағы трубкадағы ауа – сұйықтық шекара бөлігін немесе сезімтал элемент 3k сұйықтық температурасын анықтайды.

Өлшеулердің негізгі бөлшегі ретінде мына элементтерді қолдануға болады:

-Сезімтал элемменттер 3 – косқыш ұштар сериясы БПТ – 211, ТУ 16-526.442-78, жүк ретінде тұрақты тоқ релесі қолданылады, соңғы ашық контакт ретінде контакт 17 қолданылады.

-Дифмонометр 6 прибор типі САПФИР-22ДД. Өлшеу шегі 6,3кПА, нақтылық класы 0,5 (негізгі қателігі 0,03кПа кем емес)

-Ауамен қоректену блогы 7 – типі БПВЩ-2А комплектте компрессор Ф416.

-Клапандар 8, 9, 10, 12 және 13 Пневмоавтоматиканың Өндірістегі Унифицировалық Жүйесі элементі (УСЭППА) типі П1.ПР5.

-Пневосыйымдылық 14 элемент УСЭППА типі ПОЕ.50.

-Түрлендіруші 15 – тоқ көзі, резисторлық күшке жұмыс жасайды (резистор18)

-Бақылаушы 16 - кез келген өндіріс бақылаушысы, аналогтық сигналының 2 кірісі мен 5 шығыс сигналдары,релейлік жүк үшін мысалы, тип КПС 19-06 с.

-Резисторы 18 тақ сезімтал элемент үшін 3 - мыс термометры кедергі градуировкасы 50М (50 Ом 0 температура кезінде) типа ТСМ-0879.