- •Москва «Высшая школа» 2005 м.М. Благовещенская л.A. Злобин информационные технологии систем управления технологическими процессами
- •.Раздел I. Методы и средства формирования и обработки информации
- •Глава 1. Информационные технологии
- •1.1. Информация
- •1.2. Виды информации
- •1.3. Информационное обеспечение систем управления
- •1.4. Системы счислений информации
- •1.5. Частотные характеристики фильтров:
- •Вопросы и задания для самопроверки, темы для обсуждения
- •Какие «виды фильтров Вы знаете?Глава 2. Основные понятия и определения теорий автоматизации и управления
- •2.1. Основные понятия и определения теории автоматизации технологических процессов
- •2.2. Основные понятия и определения теории автоматического управления
- •2.3. Технологический объект управления
- •2.4.Системы автоматического регулирования
- •Регулятор
- •Прямая цепь
- •Обратная цепь
- •Раздел II. Микропроцессорная техника и ее роль в системах управления технологическими процессами 304
- •Глава 6. Аппаратные средства микропроцессорной техники 309
- •7.1. Птк для асутп 349
- •Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации 110
- •Глава 13. Моделирование технологических систем, операций, процессов 247
- •Глава 14. Системы управления технологическими процессами пищевых производств 285
- •9. Программное обеспечение открытых scada-систем.Глава 15. Асутп отраслей пищевой промышленности 374
- •7. Система управления производством шоколадных масс.Глава 19. Системы управления производством безалкогольных напитков и продуктов длительного хранения 539
- •3Содержание 592
- •По отклонению:
- •2.5. Каскадные системы автоматического регулирования
- •2.6. Типовые законы регулирования
- •2.7. Выбор закона регулирования и регуляторов в сар
- •2.8. Классификация автоматических регуляторов
- •-/(Время)
- •2.9. Цифровые системы управления
- •2.10. Адаптивное управление с помощью нечеткой логики
- •Вопросы и задания для самопроверки, темы для обсуждения
- •Глава 3. Метрологические основы формирования, обработки и передачи информации
- •3.1. Основные метрологические понятия и термины
- •3.2. Физическая величина. Единицы и размерности физических величин
- •3.3. Основные понятия об измерениях
- •3.4. Средства измерений и их основные элементы
- •3.5. Системы дистанционной передачи и устройства связи с объектом
- •9 8 7 Рис. 3.7. Принципиальная схема дифференциально-трансформаторной системы дистанционной передачи (пояснения в тексте)
- •3.6. Модуляция и демодуляция сигнало
- •3.7. Устройства связи с объектом (усо)
- •3.8. Типовая система сбора и передачи информации
- •Глава 4. Методы и средства формирования информации о состоянии технологических объектов (процессов)
- •4.1. Методы и средства измерений температуры
- •4.2. Методы и средства измерений давления
- •Верхний предел измерения, кг/см2 Напряжение питания: Выходной сигнал: Изготовитель:
- •4.3. Методы и средства измерений расхода и количества вещества
- •Выходной сигнал: Изготовитель: 0...5 мА; 4...20 мА уеоа (Германия)
- •Диапазон измерений: Температура измеряемой среды: Выходной сигнал: Изготовитель:
- •Диапазон расхода: для држи-25-8 0,2...8 м!/ч
- •Релейный постоянного тока — 24 в, 7 а Габариты пчс1 220x148 мм
- •Диапазон расходов: l...L,f Температура измеряемой среды: Давление измеряемой среды Напряжение питания Погрешность измерения Выходной сигнал:
- •0...5 МА; 4...20мА; 0...1кГц; импульс прямоугольной формы 120x160x500 мм оао «Теплоприбор», г. Челябинс
- •Диапазон измерения расхода м'/ч; Температура измеряемой среды Точность измерения расхода Точность измерения плотности Диапазон измерения плотности Максимальная длина кабеля Изготовитель:
- •4.4. Методы и средства измерений уровня
- •4.5. Методы и средства измерений состава вещества
- •От 4 до 6 в; от источника постоянного тока с напряжением от 8 до 12 в Габариты измерительного преобразователя: 200x105x60 мм
- •Дилер компании миллаб
- •Изготовитель:
- •4.5.5. Методы и средства измерений состава газовых смесей
- •4.6. Методы и средства измерений свойств веществ
- •Расходомер для измерения плотности (концентрации) жидкости Promass
- •Технические характеристики
- •Или мониторе компьютера
- •Технические характеристики
- •4.6.2. Методы и средства измерения влажности
- •Иптв 056м
- •Габаритные установочные размеры: передняя панель (no din 43700) монтажная глубин вырез на щите
- •Выходной унифицированный сигнал составляет 0...5 мА или 4...20мА
- •Точность измерения содержания: влаги органических продуктов покрытий Изготовитель:
- •Технические характеристики Пределы измерения Температура измеряемой среды Выходной сигнал
- •4.7. Методы и средства измерений вкуса и аромата пищевого продукта
- •0,7...4% Масс 5...50° с 0...5мА
- •4.7.1. Методы и средства измерений структуры компонентов продукта
- •4.7.2. Методы и средства измерений количества ядер 'элементов продукта
- •4.7.3. Методы и средства измерений пищевой ценности продукта
- •4.8. Системы учета энергонагрузок при эксплуатации технологического оборудования пищевых производств
- •5.1. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации
- •5.2. Агрегатные комплексы гсп
- •5.3. Классификация устройств гсп
- •5.4. Обеспечение единства измерений
- •5.5. Стандартизация
- •Объекты стандартизации и виды стандартов
- •Государственный надзор за стандартами и средствами измерений
- •5.6. Сертификация
- •Система сертификации пищевых продуктов и продовольственного сырья
- •Правила проведения сертификации
- •Оформление документации сертификации (основные положения)
- •Вопросы и задания для самоконтроля, темы для обсуждения
- •Раздел II. Микропроцессорная техника и ее роль в системах управления технологическими процессами
- •Глава 6. Аппаратные средства микропроцессорной техники
- •6.1. Функциональная организация мпс
- •Устройство ввода-вывода
- •6.2. Языки программирования
- •6.3. Микропроцессорная установка централизованного контроля и управления
- •6.4. Микроэвм
- •6.5. Программируемые микропроцессорные контроллеры
- •Контроллера
- •6.6. Программируемый логический контроллер (плк)
- •6.7. Исполнительные устройства
- •6.8. Структура микропроцессорных средств управления
- •6.9. Интерфейсы
- •Передача
- •Получение
- •6.10. Библиотека программ для работы с последовательными интерфейсами
- •6.11. Техническое обеспечение связи (интерфейса). Платы, поддерживаемые pc-ComLib
- •6.12. Диспетчерская подсистема
- •Технические характеристики рабочих станций
- •Дублированный выход (rs-485/can) усо
- •I Jwwl Пульт
- •7.1. Птк для асутп
- •7.2. Мировые тенденции развития микропроцессорных
- •Выносные блоки ввода/вывода и интеллектуальные датчики Рис. 7.2. Обобщенная схема птк
- •7.3. Птк «каскад» для построения и функционирования асутп
- •7.4. Продвинутые птк для асутп
- •Вопросы и задания для самоконтроля, темы для обсуждения
- •8.1. Контроллеры отечественного производства
- •Основные технические характеристики интеллектуального шлюза
- •Пульт оператора
- •Интеллектуальный шлюз Интеллектуальный шлюз
- •Коммуникационный сервер
- •Интеллектуальный шлюз
- •8.1.5. Промышленные плк для распределительных систем серии контраст
- •8.2. Зарубежные контроллеры
- •8.2.1. Auto-log программно-технические средства для промышленной автоматики
- •8.4. Резервирование контроллерных сетей
- •8.5. Полевые сети контроллера
- •Глава 9. Роль и место scada-системы в современном производстве
- •9.1. Отечественная scada-chctema контур
- •9.2. Современные системы scada/hmi
- •9.3. Опыт использования открытых scada-nPOrPamm
- •9.4. Scada-chctema трейс моуд
- •Административный уровень
- •Уровень контроллера
- •Создание списка входов/выходов элемента дерева объекта.
- •9.7. Программный комплекс vns-garden
- •9.8. Зарубежные scada-системы
- •Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации
- •10.1. Системы удаленного сбора данных и управления
- •10.1.1. Одноканальные модули аналогового ввода-вывода серии adam-4000
- •10.1.2. Многоканальные модули аналогового ввода-вывода серии adam-4000
- •10.2. Многоточечные сети на базе модулей серии adam-4000 и стандарта rs-485
- •Расширение сети
- •Преобразователь электрических параметров интерфейса rs-232c в rs-485 — повторитель adam-4510
- •Преобразователь интерфейса rs-232/rs-485 с гальванической развязкой
- •10.3. Программирование и программное обеспечение устройств серии adam-4000
- •Стандартный набор команд
- •Проверка наличия ошибок с использованием контрольной суммы
- •Пример программирования
- •10.4. Сервер
- •10.5. Технические характеристики модулей серии
- •10.6. Системы распределенного сбора данных и управления (adam-5000)
- •10.7. Устройства сбора данных и управления серии
- •10.7.1. Формирование сетей сбора данных и управления на базе стандарта rs-485
- •Термопары Термосопротивления Цифровой мВ, в, вывод мА
- •10.8. Средства связи и программирования устройств
- •Adam-5510 — ibm pc совместимый программный микроконтроллер
- •10.9. Adam-5000/can - устройство связи с объектом на основе промышленной шины can
- •Узел 1 Узел 2 Узел 3 Узел 4
- •Шина can
- •Получаемых сообщений
- •Преобразователь adam-4525
- •Повторитель adam-4515
- •Adam-5000/can — устройство распределенного сбора данных и управления
- •Adam-4525/4515 - преобразователь rs-232c/can с гальванической развязкой и повторитель сигналов интерфейса can
- •Характеристика повторителя adam-4515
- •10.10. Программное обеспечение для windows устройств серии adam-5000. Библиотеки динамической компоновки
- •Сервер dde
- •10.11. Технические характеристики модулей серии
- •Adam-5013 — 3-канальный модуль ввода сигналов термосопротивлений
- •Adam-5024 — 4-канальный модуль аналогового ввода
- •Adam-5050 — 16-канальный универсальный модуль дискретного ввода/вывода
- •Adam-5068 — 8-канальный модуль релейной коммутации
- •Adam-5080 — 4-канальный модуль ввода частотных/импульсных сигналов
- •10.12. Genie - программный продукт управления технологическими процессами
- •Регистрация данных
- •Вычисления в масштабе реального времени
- •Отображение информации в масштабе реального времени
- •10.13. Genie. Элементы управления технологическим процессом
- •Регистрация системных и аварийных событий
- •Использование графических элементов управления в процессе исполнения стратегии
- •Двухпозиционное дискретное управление
- •Связывание и внедрение объектов (ole Automation)
- •Программируемый блок пользователя (User Programmable Block)
- •Интерфейсы связи
- •Динамический обмен данными в масштабе реального времени
- •10.14. Требования к аппаратно-программному обеспечению систем управления технологическими процессами пищевых производств
- •10.15. Промышленные рабочие станции
- •Особенности и разрешающая способность пакета разработки genie.Глава 11. Метрологическое обеспечение измерительных средств и систем управления технологическими процессами пищевых производств
- •11.1. Организация метрологического обеспечения средств измерений пищевых производств
- •Технические основы мо предприятия
- •Нормативные задачи мо предприятия, ее метрологической службы
- •Порядок составления графиков поверки измерительных средств
- •11.2. Организация поверочных подразделений ведомственных метрологических служб
- •Автоматизация мо измерительных средств пищевых производств
- •11.3. Организация управления метрологической службы предприятия
- •11.4. Создание информационной базы мо измерительных средств
- •11.5. Метрологическое обеспечение измерительно-информационных и управляющих систем
- •11.6. Теоретические основы мо систем
- •11.7. Метрологический подход к количественной оценке информации
- •11.8. Аттестация алгоритмов обработки измерительной информации
- •11.9. Типовые модели исходных данных
- •Методы оценивания характеристик алгоритмов на типовых моделях исходных данных
- •11.10. Примеры аттестации алгоритмов обработки данных
- •11.11. Задачи пользователей и метрологов при аттестации алгоритмов
- •Раздел III. Микропроцессорные системы управления технологическими процессами пищевых производств Концепция построения систем управления
- •Глава 12. Асутп пищевых производств
- •12.1. Автоматизированное рабочее место (арм) оператора-технолога
- •12.2. Программное обеспечение асутп
- •Задачи асутп и диспетчерских систем
- •Задачи асутп и информационных систем
- •12.3. Методы и функции управления технологическими процессами
- •12.4. Непрерывные и периодические технологические процессы и особенности управления ими
- •1, 2, ..., /, П — агрегаты, 1 — регулятор исходной концентрации, и —регулятор выходной концентрации, 111 — исполнительный механизм
- •12.5. Системы управления дискретными процессами
- •Глава 13. Моделирование технологических систем, операций, процессов
- •13.1. Типовые модели технологических процессов
- •13.2. Методика математического описания объектов
- •Методы активного эксперимента
- •Методы пассивного эксперимента
- •13.3. Определение динамических характеристик
- •13.4. Модели гидродинамики потоков
- •Модель идеального (полного) перемешивания
- •Модель идеального (полного) вытеснения
- •Каскадная модель
- •Диффузионные модели
- •13.5. Модели массобменных процессов
- •13.6. Модели тепловых процессов
- •Горячий холодный
- •Параметрами
- •Модель теплового процесса в системе с распределенными параметрами
- •13.7. Модели дозирования веществ
- •13.8. Модели микробиологических процессов
- •Модели культивирования микроорганизмов
- •Глава 14. Системы управления технологическими процессами пищевых производств
- •Измерительно-информационные и управляющие системы
- •Вычислительная среда (процессор) база данных об объекте и о системе (априорная информация)
- •Раздел II. Микропроцессорная техника и ее роль в системах управления технологическими процессами 304
- •Глава 6. Аппаратные средства микропроцессорной техники 309
- •7.1. Птк для асутп 349
- •Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации 110
- •Глава 13. Моделирование технологических систем, операций, процессов 247
- •Глава 14. Системы управления технологическими процессами пищевых производств 285
- •9. Программное обеспечение открытых scada-систем.Глава 15. Асутп отраслей пищевой промышленности 374
- •7. Система управления производством шоколадных масс.Глава 19. Системы управления производством безалкогольных напитков и продуктов длительного хранения 539
- •3Содержание 592
- •Вычислительная среда (процессор) база данных об объекте и о системе (априорная информация)
- •Раздел II. Микропроцессорная техника и ее роль в системах управления технологическими процессами 304
- •Глава 6. Аппаратные средства микропроцессорной техники 309
- •7.1. Птк для асутп 349
- •Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации 110
- •Глава 13. Моделирование технологических систем, операций, процессов 247
- •Глава 14. Системы управления технологическими процессами пищевых производств 285
- •9. Программное обеспечение открытых scada-систем.Глава 15. Асутп отраслей пищевой промышленности 374
- •7. Система управления производством шоколадных масс.Глава 19. Системы управления производством безалкогольных напитков и продуктов длительного хранения 539
- •3Содержание 592 Система управления (асутп) -
- •14.1. Автоматизированная система управления технологическими процессами (асутп)
- •14.2. Методология проектирования микропроцессорных систем управления
- •Этапы разработки консалтинговых проектов
- •Разработка системного проекта
- •Разработка предложений по автоматизации предприятия
- •Разработка технического проекта
- •Последующие этапы разработки
- •Case-технологии — методологическая и инструментальная база консалтинга
- •14.3. Разработка и проектирование асутп и scada-chctem
- •14.4. Программное обеспечение открытых scada-chctem
- •Основные понятия и положения автоматизированного проектирования
- •14.5. Стандартизация в разработке систем управления
- •Эффективность разработок асутп
- •Вопросы и задания для самопроверки, темы для обсуждения
- •15.1. Структура управления пищевым предприятием (хлебозаводом)
- •15.3. Асутп хлебопекарного производства
- •15.4. Системы управления складом бхм, тестоведением и выпечкой хлебобулочных изделий
- •Система управления процессом выпечки хлебобулочных изделий
- •15.5. Асутп макаронного производства
- •Каковы особенности асутп макаронного производства?Глава 16. Системы управления биотехнологическими процессами
- •16.1. Асутп производства спирта
- •16.1.2. Отделение разваривания
- •16.1.3. Отделение осахаривания
- •16.1.4. Отделение брожения
- •16.1.5. Отделение выделения спирта из культуральной жидкости (бражки) и его очистки от примесей
- •17.1. Свёклоперерабатывающее отделение
- •17.2. Отделение дефекосатурации
- •17.3. Отделение выпаривания
- •17.4. Роспускное отделение
- •17.5. Отделение очистки сиропа
- •Особенности структуры асу сахарорафинадным производством.Глава 18. Системы управления кондитерским производством
- •18.1. Асутп производства затяжных сортов печенья
- •18.2. Асутп поточно-механизированной линии производства затяжных сортов печенья
- •18.3. Система управления производством карамели
- •18.4. Управление линией производства карамели
- •18.5. Система управления производством отливных глазированных конфет
- •.Рис. 18.5. Схема системы управления производством отливных глазированных конфет
- •18.6. Технологическая схема процессов отливки и глазирования конфет
- •18.7. Асутп производства шоколадных масс
- •Система управления производством шоколадных масс.Глава 19. Системы управления производством безалкогольных напитков и продуктов длительного хранения
- •19.1. Асутп приготовления кваса
- •19.2. Асутп приготовления томатного сока
- •19.3. Асутп розлива минеральной воды
- •19.4. Асутп приема и переработки винограда на заводах первичной переработки сырья
- •19.5. Система управления переработкой винограда
- •19.6. Асутп мойки в бутыломоечной машине
- •19.7. Асутп производства продуктов длительного
- •19.8. Асутп приготовления детской питательной смеси
- •19.9. Асутп производства белкового концентрата
- •19.10. Асутп производства концентратов сладких блюд
- •Пищевых производств 483—485 асутп 592
- •48' Комплекс Decont 291—292
- •3Содержание
- •Раздел II. Микропроцессорная техника и ее роль в системах управления технологическими процессами 304
- •Глава 6. Аппаратные средства микропроцессорной техники 309
- •7.1. Птк для асутп 349
- •Глава 10. Prosoft - передовые технологии автоматизации 110
- •Глава 13. Моделирование технологических систем, операций, процессов 247
- •Глава 14. Системы управления технологическими процессами пищевых производств 285
- •9. Программное обеспечение открытых scada-систем.Глава 15. Асутп отраслей пищевой промышленности 374
- •7. Система управления производством шоколадных масс.Глава 19. Системы управления производством безалкогольных напитков и продуктов длительного хранения 539
- •3Содержание 592
- •Редактор а.Г. Гаврилов Художник а.А. Брантман Художественный редактор а.Ю. Войткевич Технический редактор н.И. Тростянская Компьютерная верстка е.В. Афонин Корректоры б.Г. Лрилипко, в.А. Жилкина
- •2 Составлен а.Г. Гавриловым.
Верхний предел измерения, кг/см2 Напряжение питания: Выходной сигнал: Изготовитель:
ИД АД ГД ПД
0,1...0,6 1...1000 0,1. ..6 0,1 12...24В 0..5 мА или 4..20 мА ВНИИМИ
.
Датчики давления МТ 1000, Сапфир 22 МТ предназначены для непрерывного пропорционального преобразования измеряемого давления (разряжения или избыточного давления) в унифицированный токовый сигнал.
Технические характеристики
Верхний предел измерений, кПа
по разряжению -8; -20; -100; -0,1
по избыточному давлению +1,5 +8 +20 +31 +150
нижний предел измерений равен 0
Напряжение питания: 36 В.
Выходной сигнал: 0...5 мА или 4...30 мА.
Изготовитель: ЗАО «Манометр».
Преобразователи давления VEGABAR 20.25 предназначены для измерения давления в емкостях и трубопроводах с газами, парами и жидкостями. Измеряют абсолютное и избыточное (положительное или отрицательное) давление в химической и пищевой промышленности. Это компактные приборы, где чувствительным элементом является сухой керамический емкостной чувствительный элемент с утопленной мембраной или сухой пьезорезистор- ный чувствительный элемент со встроенным электронным блоком. Технические характеристики: диапазон измерения, бар: 0...600; температура измеряемой среды: 200° С; выходной сигнал: 4...20 мА. Изготовитель: VEGA (Германия).
Датчик разности давления DPE 002 предназначен для измерения разности давления жидких и газообразных агрессивных и неагрессивных сред. Представляет собой моноблок, состоящий из емкостного первичного и промежуточного преобразователей. Технические характеристики: диапазоны измерения, кПа: 0...1,6; 0...4; 0...10; 0...25; 0...40; 0...100; 0../250; 0...400; 0...630; 0...1000.
Выходной сигнал: 4...20 мА. Напряжение питания: 27+ЗВ. Изготовитель: НИИФИ, г. Пенза.
4.3. Методы и средства измерений расхода и количества вещества
Расход есть величина, численно равная количеству вещества, проходящего по транспортному устройству в единицу времени. Различают объемный (м3/ч) и массовый (кг/с) расход вещества. Приборы для измерений количества вещества называются счетчиками, для измерений расхода вещества — расходомерами. Отдельную группу приборов и устройств, используемых для учета и стабилизации материальных потоков, составляют весы, дозаторы и счетчики штучных изделий.
Весы — это прибор для определения масс тел по действующей на них силе тяжести. Дозатор — это устройство, предназначенное для автоматического отмеривания и выдачи заданного количества вещества в виде порций или постоянного расхода.
В практике получили распространение расходомеры нижеследующих групп: переменного перепада давления, обтекания, тахо- метрические, электромагнитные и ультразвуковые.
Расходомеры переменного перепада давления имеют широкое применение в пищевой промышленности. Принцип их действия основан на измерении перепада давления, который образуется в результате местного изменения. скорости потока жидкости, газа или пара. Расходомер состоит из первичного преобразователя (сужающего устройства), дифференциального манометра и соединительной (импульсной) линии. В состав этой системы может входить нормирующий преобразователь, преобразующий показания дифманометра в электрический или пневматический сигнал и вторичный прибор для регистрации этого сигнала.
Стандартные сужающие устройства подразделяются на три типа: нормальная диафрагма, нормальное сопло и труба (сопло) Вентури. Максимальная погрешность измерений расхода с помощью расходомеров переменного перепада давления при нормальных условиях эксплуатации составляет от 1,0 до 6,0%.
Расходомеры обтекания эксплуатируются в производственных условиях для измерений расходов жидкостей от 0,0025 до 16 м3/ч, а газов от 0,06 до 40 м3/ч. Принцип их действия основан на уравновешивании обтекаемого тела потоком измеряемого вещества. Форма обтекаемого тела может быть различной: поплавок, поршень, шар, диск, крыло и другие. Они используются для измерения малых расходов жидкостей и газов, включая агрессивные, имеют незначительные потери давления и хорошие динамические характеристики, а также постоянство относительной погрешности. По конструктивным особенностям эти расходомеры подразделяются на ротаметры, поршневые и поплавковые расходомеры. По принципу действия они аналогичны. Приведенная погрешность составляет (0,5+1,0)%.
Тахометрические расходомеры, преобразующие скорость потока в угловую скорость вращения обтекаемого элемента, подразделяются на турбинные и шариковые. Эти расходомеры состоят из аксиальной или тангенциональной лопастной турбинки, опирающейся на керновые подпятники или подшипники. В качестве вторичного преобразователя, измеряющего скорость вращения турбинки, часто используют индукционный преобразователь. ^При вращении турбинки в индукционной катушке наводятся импульсы электрического напряжения, частота которых пропорциональна угловой скорости вращения турбинки. Приборы просты по конструкции, имеют большую чувствительность и большие пределы измерений, как для малых от 5-10~9 м3/с, так и больших до 1м3/с расходов жидкостей, малую инерционность, а приведенная погрешность составляет (0,5+1,0)%.
Шариковые расходомеры применяют, в основном, для измерений расхода агрессивных сред и сред, содержащих абразивные включения. Например, расходомеры типов ШРТ, «Сатурн», «Шторм» применяют для измерений расхода жидкостей (0,025 + 400) м3/ч, приведенная погрешность составляет (0,5 + 1,0)%.
Электромагнитные расходомеры преобразуют скорость движения в магнитном поле электропроводящей жидкости в ЭДС, не имеют контакта с контролируемой средой. Эти расходомеры состоят из участка трубопровода, изготовленного из немагнитного материала, покрытого изнутри электрической изоляцией (резина, эмаль, фторопласт и др.) и расположенного между полюсами магнита, магнитная индукция которого направлена перпендикулярно оси трубопровода. При движении электропроводной жидкости в магнитном поле появляется ЭДС индукции, пропорциональная скорости ее движения. Для съема ЭДС через стенку трубы вводятся электроды, сигнал с которых поступает на измерительное устройство и вторичный прибор.
Электромагнитные расходомеры используют для измерений расходов жидкостей в диапазоне от Ю-9 до 3 м3/с. Шкала прибора линейная, погрешность измерения составляет 1 + 2%.
Ультразвуковые расходомеры — это приборы, принцип действия которых основан на увеличении звуковых колебаний движущейся средой. Они перспективны для измерений загрязненных, быстрокристаллизирующихся и агрессивных жидкостей и пульп. Основными элементами первичных преобразователей этих расходомеров являются пьезоэлементы, которые выполняют функции излучателей и приемников ультразвуковых колебаний. Основная погрешность составляет 2 + 4%.
Счетчики количества жидкостей. В производственных условиях применяются, в основном, объемные и скоростные счетчики.
Скоростные счетчики имеют первичный преобразователь в виде аксиальной или тангенциальной турбины. Они используются для измерения количества воды и других жидкостей. В зависимости от расположения счетного механизма в счетчиках и контакта его с измеряемой средой они подразделяются соответственно на «сухоходы» и «мокроходы». Счетчики «мокроходы» просты по конструкции, обладают большой чувствительностью и точностью, удобны в эксплуатации.
Счетчики с аксиальной турбинкой типа В В изготавливают калибрами (диаметр условного прохода) 50 + 300 мм и применяются для измерений расхода от 3 до 1300 м3/ч. Тангенциальные счетчики СВК (одноструйные) или СВМ (многоструйные) изготовляют калибрами 15 + 150 мм на расходы от 3 до 20 м3/ч. Относительная погрешность измерения составляет 0,5%.
Объемные счетчики позволяют измерять количества чистых промышленных жидкостей, включая жидкости с изменяющейся вязкостью, с относительной погрешностью не более 0,5% и достаточным диапазоном измерений. Принцип их действия основан на суммировании объемов жидкости, вытесненных из измерительной камеры счетчика за любой отсчетный промежуток времени.
Основными элементами объемных счетчиков жидкостей являются измерительная камера определенного объема и конфигурации с перемещающимся в ней рабочим органом (поршень, диск, шестерни и т. д.). Рабочий орган счетчика перемещается под действием разности давлений на входе и выходе измерительной камеры при протекании через нее контролируемой среды. За каждый цикл своего перемещения рабочий орган вытесняет определенный объем жидкости. Суммарное число перемещений рабочего органа фиксируется счетным механизмом.
Наибольшее применение имеют счетчики с овальными шестернями и лопастные счетчики.
Счетчики с овальными шестернями выпускают двух модификаций: СВШ — без обогрева на калибры 12 + 250 мм и СВШ —с паровой обогреваемой рубашкой (для сильновязких жидкостей) на калибры 12 + 40 мм, класс точности 0,25 и 0,5.
Лопастные счетчики используются для измерений объемов масел и глицерина, а также агрессивных жидкостей с объемом условного прохода 100 + 300 м3/ч и классом точности 0,25 и 0,5.
Весы
Для измерений массы вещества применяют весы, которые по принципу действия подразделяются на рычажные, пружинные, гидравлические и электромагнитные.
В рычажных весах масса вещества определяется путем уравновешивания моментов, развиваемых силами тяжести измеряемого груза и известной массы, приложенных к соответствующим концам рычага. Указатель этих весов позволяет встраивать различные измерительные элементы, преобразующие угол поворота оси указателя в электрический сигнал. Эти весоизмерительные агрегаты осуществляют автоматическое взвешивание грузов (контейнеры, ящики, коробки и др.), регистрируют и этикетируют взвешенную продукцию с указанием массы и номера партии.
В пружинных весах неизвестная масса взвещиваемого груза определяется по деформации упругого элемента. Для измерений деформации в современных весах используют главным образом тензорезисторные и вибрационно-частотные преобразователи.
Весы с тензорезисторными преобразователями обладают высокой точностью, стабильностью, надежностью, малой инерционностью и применяются, в основном, при больших пределах измерений.
Вибрационно-частотные преобразователи имеют высокую стабильность и класс точности до 0,5. На их основе серийно выпускаются датчики типа СКВ с верхними пределами измерения сил сжатия 200Н+200кН и датчики типа СВР с верхними пределами сил растяжения 2+10 кН.
В гидравлических весах усилие, развиваемое грузом, определяется путем измерения давления, создаваемого этим грузом в жидкости.
В электромагнитных весах груз уравновешивается силой Ампера. По назначению весы подразделяются на приборы периодического и непрерывного взвешивания твердых и сыпучих продуктов. Весы периодического взвешивания применяют для суммарного учета изделий в потоке и дозирования различных продуктов (мука, сахарный песок, соль и т. п.). Весы для непрерывного взвешивания обладают большой производительностью, но имеют малую точность.
Действие весов непрерывного взвешивания (конвейерные) основано на измерении массы определенного участка ленты транспортера, скорости ее движения и вычисления их произведения, представляющего собой мгновенную производительность транспортера. Автоматические конвейерные весы предназначены для взвешивания в движении поддона с грузом и обеспечивают передачу данных в систему управления, а также регистрацию результата. Относительная погрешность взвешивания 0,5%, скорость движения конвейера 0,2 м/с.
В системах управления дозаторы выполняют функции измерительного или исполнительного устройства. В первом варианте доза материала выдается как готовая продукция, во втором — отмеренная порция поступает в объект управления (машину, аппарат).
По принципу действия дозаторы подразделяются на объемные и весовые. По дозируемому веществу различают дозаторы газов, жидкостей и сыпучих сред. Весовые дозаторы сложны по конструкции, точны, но не - обладают достаточным быстродействием. Объемные дозаторы просты по конструктивному исполнению, обладают достаточным быстродействием, но менее точны.
По назначению дозаторы подразделяются на порционные дозаторы и дозировочные питатели. Первые предназначены для отмеривания единичных порций вещества, вторые — для поддержания расхода вещества на заданном уровне.
Для дозирования жидкостей можно использовать дозаторы истечения и насосы-дозаторы.
Простейший дозатор истечения непрерывного действия представляет собой емкость с постоянным уровнем жидкости. Слив жидкости из этой емкости производится через определенное гидравлическое сопротивление, создаваемое дроссельным рабочим органом (РО), погрешность дозирования составляет не более 1%.
Автоматические порционные дозаторы сыпучих материалов имеют широкое применение, особенно ленточные весовые дозаторы, в которых по результатам взвешивания на конвейерных весах перемещаемого материала автоматически регулируется интенсивность его подачи. Дозаторы снабжены питателями, позволяющими в широких пределах измерять поток транспортируемого материала. Погрешность этих дозаторов составляет 0,5%.
Счетчики штучных изделий. Для учета штучной продукции (буханки, батоны, бутылки и т. п.) на конвейере применяют счет
ные устройства (счетчики), которые в зависимости от вида энергии, используемой для приведения их в действие, подразделяются на механические, электромеханические, электронные и пневматические.
Механические счетчики состоят из счетного механизма и приводного устройства (заслонки, звездочки, турникеты и т. п.) и работают за счет энергии движущегося изделия.
Электромеханические счетчики приводятся в действие электромагнитом. Перемещающееся изделие кратковременно замыкает кнопочный выключатель цепи управления электромеханического счетчика. Под действием импульса тока якорь электромагнита поворачивает с помощью храпового механизма ось счетчика импульсов.
В пневматических счетчиках считываемые изделия прерывают воздушную среду, которая и формирует управляющий сигнал. Они находят применение во взрывоопасной среде, при повышенной температуре и т. д.
В электронных счетчиках импульсный сигнал формируется индуктивным, фотоэлектрическим, радиоволновым (СВЧ) или радиоизотопными преобразователями. Их действие основано на изменении движущимся изделием соответственно индуктивности катушки с электромагнитным сердечником, потока электромагнитного или радиоактивного излучения. Эти датчики позволяют вести учет штучной продукции без непосредственного контакта с учитываемыми изделиями и обладают длительным сроком службы и высокой надежностью.
Преобразователи
перепада давления, уровня и расхода
серий VEGADIF
—
34+51 предназначены для измерения перепада
давления, уровня и расхода газов,
паров и жидкостей. Данные преобразователи
измеряют разность давлений на стандартной
измерительной диафрагме, на входе
и выходе фильтра или на стороне
всасывания и на стороне давления
насоса. Комплект состоит из емкостного
чувствительного элемента с керамической
мембраной или кремниевого пьезорезисторного
чувствительного элемента с металлической
изолирующей мембраной и электронного
блока преобразования.
Технические характеристики
10...1000
0,1%
:
