теор / Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов

сварки, исключающей разгерметизацию измерительного тракта в процессе эксплуатации. Корпус и

кабельный вывод электроизолированы от поверхности трубы для развязки от потенциала катодной защиты трубопровода. Инерционность поверхностных термопреобразователей не превышает 60 с.

Рис. 6.8. Принципиальные схемы поверхностных термопреобразователей сопротивления

Термопреобразователи сопротивления с унифицированным токовым выходом имеют стандартный токовый сигнал 0-5 или 4-20 мА. Изготавливаются погружаемые и поверхностные преобразователи в

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

общепромышленном и взрывозащищенном исполнениях. Рабочий диапазон измерения от -50 до 200 °С.

Преобразователи термоэлектрические (рис. 6.9) имеют в качестве чувствительного элемента два электрода, концы которых спаяны между собой, и под воздействием температуры между электродами возникает термоЭДС прямо пропорциональная изменению температуры. Наиболее применяемыми термопарами на турбоагрегатах являются термопары с электродами хромель- алюмель с диапазоном измерения 0-900 °С, реже используются хромель-капелевые термопары с диапазоном измерения 0-500 °С.

Рис. 6.9. Принципиальные схемы термоэлектрических преобразователей

Чувствительный элемент преобразователей выполняется на базе термопарного кабеля с минеральной изоляцией типа КТМС диаметром 1,5; 4 или 6 мм, что снижает инерционность до 5 с. Термопары выпускаются как с одиночным, так и с дублированными чувствительными элементами, с изолированным или неизолированным от корпуса преобразователей горячим спаем.

В системах автоматического управления КС широко применяются сигнализаторы (реле) температуры. Существует несколько типов сигнализаторов: манометрические, дилатометрические, мембранные, сильфонные. Принцип действия указанных реле температуры одинаков - это

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

изменение геометрических размеров чувствительного элемента в зависимости от температуры контролируемой среды. Таким образом, работа рассматриваемых сигнализаторов аналогична работе сигнализаторов давления. Сигнализаторы температуры изготавливаются также в общепромышленном и взрывозащищенном исполнениях.

Для контроля частоты вращения валов агрегатов используются индукционные датчики частоты вращения. Указанные датчики обеспечивают дистанционное, бесконтактное преобразование частоты вращения вала в последовательность токовых импульсов. При этом вал оборудуется какими-либо "метками", которые и являются источниками импульсов, генерируемых датчиком. Чаще всего в качестве "меток" применяются зубья из ферромагнитного материала, реже - магниты и углубления на валу. Чем больше зубьев на валу - тем больше точность измерения и тем меньше частота вращения вала. Расстояние от датчика до вала не превышает 5 мм, высота зубьев не меньше 4 мм, а толщина не менее 5 мм.

Для контроля уровня жидкости в резервуарах, например, масла в маслобаках и аккумуляторах масла газоперекачивающих агрегатов, конденсата в емкостях слива применяются погружные и поплавковые сигнализаторы уровня.

Поплавковые сигнализаторы являются наиболее простыми по своему устройству: на нижнем конце установлен поплавок, находящийся в резервуаре, и при достижении требуемого уровня шток верхним концом воздействует на контакт, замыкая или размыкая его. Применяются также комбинированные сигнализаторы, у которых на верхнем конце штока устанавливается магнит или металлическая пластина, а в качестве чувствительного элемента используется геркон, ультразвуковой датчик и др.

Погружные сигнализаторы уровня характеризуются тем, что чувствительный элемент устанавливается непосредственно в измеряемую среду. Конструктивно погружные сигнализаторы выполнены в виде моноблока, состоящего из металлического корпуса, в верхней части которого расположен электронный преобразователь и усилитель, некоторые модели приборов имеют выносной вторичный преобразователь с релейным выходным блоком. В нижней части корпуса находится рабочая зона датчика, где расположен один или несколько чувствительных элементов.

Принцип действия ультразвукового сигнализатора (на примере датчика СУ-1) основан на

изменении акустического импеданса чувствительного элемента в зависимости от контакта его с жидкостью с последующей обработкой сигнала и выдачи его в виде переключения "сухих" контактов. Датчик сигнализатора представляет собой цилиндр, на стенках окна датчика жестко закреплены два пьезокерамических элемента. Нижние обкладки пьезоэлементов электрически соединены с металлом корпуса датчика, который заземляется в общей схеме соединений. Противоположные обкладки пьезоэлементов подсоединяются к преобразователю. Преобразователь сигнализатора обеспечивает его механическое соединение в месте установки с фланцем емкости. Далее преобразователь соединен с блоком обработки информации, который формирует цепи питания, обработки и представления информации, поступающей с преобразователя.

Принцип действия емкостного сигнализатора (на примере СУМ-Г) основан на изменении

параметров колебательного контура при воздействии контролируемой среды на емкостной чувствительный элемент, входящий в колебательный контур. Первичный преобразователь включает в себя генератор, колебательный контур, к которому подключается чувствительный элемент, детектор и параметрический стабилизатор напряжения. Вторичный преобразователь включает в себя трансформатор, искробезопасный блок, преобразователь с компаратором, усилитель с выходным реле, световую сигнализацию. Параметры схемы подобраны так, что при отсутствии

среды на контролируемом уровне на колебательном контуре первичного преобразователя выделяется напряжение, меньшее амплитуды генерируемых колебаний. Повышение уровня контролируемой среды вызывает увеличение амплитуды колебаний на контуре из-за увеличения емкости чувствительного элемента. Снимаемое с контура напряжение высокой частоты преобразуется в постоянное, управляющее компаратором, уровень переключения которого устанавливается регулирующим элементом. Выходной сигнал компаратора управляет ключевым каскадом, нагрузкой которого является выходное реле.

Для контроля уровня токопроводящих жидкостей применяются сигнализаторы уровня с контрольным электродом в качестве чувствительного элемента. Электронная схема сигнализатора генерирует слаботочное напряжение, один полюс которого соединяется с электродом, а другой заземляется. Когда контрольный электрод соприкасается с контролируемой средой, электрическая

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

цепь замыкается и через электрод и жидкость протекает электрический ток, который усиливается и выходные реле вторичного блока становятся под ток.

6.3. Приборы

Вторичные приборы предназначены для измерения силы и напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных в унифицированные входные сигналы напряжения, силы тока и сопротивления. Приборы предназначены для выполнения следующих функций:

-сигнализации о выходе параметров за пределы уставок;

-преобразования входного сигнала в унифицированный токовый сигнал 0-5; 4-20 мА и др. или пневматический сигнал для передачи данных в АСУ ТП;

-регулирования;

-вычисления, например, расхода газа и давления;

-регистрации измеряемых параметров.

Приборы выпускаются в общепромышленном и взрывозащищенном исполнениях. Блок

искрозащиты ограничивает напряжение и ток в цепях подключения первичного преобразователя до искробезопасных значений.

Обычно приборы рассчитаны на совместную работу со следующими преобразователями:

-термоэлектрическими преобразователями типов ТХА, ТХК и др., для измерения температур в диапазоне от -50 до 1800 °С;

-термопреобразователями сопротивления типов ТСП и ТСМ со статическими характеристиками 10П, 50П, 100П, 10М, 50М, 100М для измерения температур в диапазоне от -200 до 1000 °С;

-преобразователями с выходными сигналами, изменяющимися в пределах 0-100 мВ; 0-5 мА; 4-20

мА; 0-20 мА.

Регистрирующие приборы применяются как самостоятельно, так и в составе систем автоматического управления и регулирования технологическими процессами. В основу работы прибора заложен принцип электромеханического следящего уравновешивания (рис. 6.10). Усиленный

и нормализованный по нижнему и верхнему пределам измерений входной сигнал поступает в усилитель небаланса, где он сравнивается с сигналом с реохорда. Усиленный сигнал небаланса подается на двигатель, который перемещает движок реохорда и связанную с ним каретку с пишущим (печатающим) узлом прибора в положение, при котором сигнал с реохорда становится равным входному сигналу. Многоканальные приборы циклически поочередно подключают каналы измерения к измерительному усилителю. Длительность цикла опроса и скорость движения диаграммной бумаги устанавливаются оператором. В одно-, двух-и трехканальных приборах может находиться соответствующее количество следящих систем и контроль параметров осуществляется непрерывно. Регистрирующие приборы выпускаются с круговой диаграммной бумагой, вертикально и горизонтально расположенной бумагой. При горизонтальном расположении диаграммной бумаги применяется как рулонная, так и складывающаяся бумага.

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com