АПП Задача1
.docxМИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)
Кафедра процессов и аппаратов химической технологии
Ситуационная задача
«Измерение и контроль уровня в емкостном фармацевтическом оборудовании в соответствии с техническими и нормативными требованиями к системам автоматизации фармацевтических производств»
по учебной дисциплине АППГЛС
Факультет промышленной технологии лекарств Форма обучения - очная по направлению подготовки 18.03.01 «Химическая технология», уровень высшего образования – бакалавриат
Выполнил: студентка IV курса 570 группы Проявина Л.В.
Проверил: Ганин П.Г., Сорокин В.В.
Санкт-Петербург,
2020 год
СИТУАЦИОННАЯ ЗАДАЧА. ВЫБОР СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Цель работы: научиться выбору средств измерений согласно техническому заданию.
Задачи работы: подобрать измерители температуры и давления в соответствии с полученным заданием.
Задание (исходные данные /ТЗ): Вариант 3
В технологической линии производства фармацевтического препарата используется ёмкостной аппарат. В аппарате необходимо измерять температуру и при этом обеспечить:
• визуальную индикацию (мониторинг),
• предусмотреть возможность регистрации и управления, т.е. – наличие выходного сигнала (аналогового или цифрового) у вторичного измерительного преобразователя (ИП).
Таблица 1. Техническое задание на измеритель температуры
Характеристика |
Требования по ТЗ |
Способ измерения |
Подобрать специалисту |
Принцип измерения |
Контактный |
Исполнение |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Среда |
Жидкость |
Диапазон измерения, ℃ |
от минус 25 до 150 |
Диапазон показаний, ℃ |
0…100 (предпочтительно) |
Погрешность, ℃ |
Не более ±0,3 |
Класс точности |
Подобрать специалисту |
Материал рабочей зоны |
Подобрать специалисту |
Диапазон допустимых температур для датчика (ПИП), ℃ |
0…125 |
Диапазон допустимых температур для измерителя (ИП), ℃ |
10…45 |
Наличие визуальной индикации |
+ |
Наличие выходного сигнала |
+ |
Параметры выходного сигнала |
Подобрать специалисту |
Характеристика среды |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Требование к взрывозащите |
- |
Требование к пылевлагозащите |
- |
Место размещения датчика на аппарате (сверху, сбоку, снизу) |
Подобрать специалисту |
|
|
|
|
Выбранное средство измерения:
Модель: ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬС УНИФИЦИРОВАННЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ ТСМУ 014
Схема (чертеж):
Принцип работы: Принцип работы ТС основан на явлении изменения электрического сопротивления металлов при изменении их температуры. Величина изменения электрического сопротивления определяется типом материала ЧЭ и величиной изменения температуры. Изменение электрического сопротивления материала ЧЭ преобразуется ИП в изменение выходного токового сигнала.
Обоснование выбора средства измерения:
Технические характеристики и их сравнение с ТЗ:
|
Требования по ТЗ |
Характеристика |
Способ измерения |
Подобрать специалисту |
Погружаемые (средовые) |
Принцип измерения |
Контактный |
Контактный |
Исполнение |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Среда |
Жидкость |
Для сыпучих, жидких и газообразных неагрессивных сред |
Диапазон измерения, ℃ |
от минус 25 до 150 |
от минус 50 до плюс 150 |
Диапазон показаний, ℃ |
0…100 (предпочтительно) |
от минус 50 до плюс 150 |
Погрешность, ℃ |
Не более ±0,3 |
± 0,25 |
Класс точности |
Подобрать специалисту |
2,5 |
Материал рабочей зоны |
Подобрать специалисту |
нержавеющие стали 12Х18Н10Т,10Х17Н13М2Т |
Диапазон допустимых температур для датчика (ПИП), ℃ |
0…125 |
от 0 до плюс 150 |
Диапазон допустимых температур для измерителя (ИП), ℃ |
10…45 |
от 0 до плюс 50 |
Наличие визуальной индикации |
+ |
индицируемое на экране цифрового дисплея со светодиодной индикацией значение измеряемой температуры |
Наличие выходного сигнала |
+ |
+ |
Параметры выходного сигнала |
Подобрать специалисту |
значение выходного токового сигнала ТС, соответствующее температуре Тнач. |
Характеристика среды |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Требование к взрывозащите |
- |
- |
Требование к пылевлагозащите |
- |
- |
Место размещения датчика на аппарате (сверху, сбоку, снизу) |
Подобрать специалисту |
Электрические элементы ИП размещены на печатной плате и залиты компаундом, образующим при затвердевании эластичное каучукообразное покрытие. На аппаратуре размещен сверху |
Таблица 2. Техническое задание на измеритель давления
Характеристика |
Требования по ТЗ |
Способ измерения |
Индуктивный |
Принцип измерения |
Контактный |
Исполнение |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Среда |
Жидкость/газ |
Диапазон измерения, МПа |
0.5…0.2 |
Диапазон показаний, МПа |
- |
Погрешность, % |
Не более ±2 |
Класс точности |
Подобрать специалисту |
Материал рабочей зоны |
Подобрать специалисту |
Диапазон допустимых температур для датчика (ПИП), ℃ |
0…100 |
Диапазон допустимых температур для измерителя (ИП), ℃ |
10…45 |
Наличие визуальной индикации |
+ |
Наличие выходного сигнала |
+ |
Параметры выходного сигнала |
Подобрать специалисту |
Характеристика среды |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Требование к взрывозащите |
- |
Требование к пылевлагозащите |
- |
Место размещения датчика на аппарате (сверху, сбоку, снизу) |
Подобрать специалисту |
Выбранное средство измерения:
Модель: ТЕКО IP68 серии W
Схема (чертеж):
Принцип работы: Определение наличия и положения объектов зачастую требуется в условиях повышенного давления, в которых обычные датчики довольно быстро выходят из строя. ПИП с токовым аналоговым выходом имеют встроенный источник тока – генератор тока с некоторым внутренним сопротивлением. Непосредственно с измеряемой средой контактирует штуцер, мембрана и уплотнение. Принцип реагирования датчиков, идентичен принципу работы стандартных индуктивных датчиков, и основан на изменении амплитуды колебаний генератора при внесении в чувствительную зону датчика металлического, магнитного, ферромагнитного или аморфного материала определенных размеров.
Обоснование выбора средства измерения:
Технические характеристики и их сравнение с ТЗ:
|
Требования по ТЗ |
Характеристика |
Способ измерения |
Индуктивный |
Индуктивный |
Принцип измерения |
Контактный |
Контактный |
Исполнение |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Промышленный, стационарный (ИП - установка на щите) |
Среда |
Жидкость/газ |
Жидкость/газ |
Диапазон измерения, МПа |
0.5…0.2 |
от 0 до 0,6 |
Диапазон показаний, МПа |
- |
от 0 до 0,6 |
Погрешность, % |
Не более ±2 |
0,1% ДИ |
Класс точности |
Подобрать специалисту |
1,0 |
Материал рабочей зоны |
Подобрать специалисту |
нержавеющая сталь |
Диапазон допустимых температур для датчика (ПИП), ℃ |
0…100 |
от минус 50 до плюс 120 |
Диапазон допустимых температур для измерителя (ИП), ℃ |
10…45 |
от 0 до плюс 60 |
Наличие визуальной индикации |
+ |
+ |
Наличие выходного сигнала |
+ |
+ |
Параметры выходного сигнала |
Подобрать специалисту |
Аналоговый |
Характеристика среды |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Агрессивная (кислоты/щёлочи) |
Требование к взрывозащите |
- |
- |
Требование к пылевлагозащите |
- |
- |
Место размещения датчика на аппарате (сверху, сбоку, снизу) |
Подобрать специалисту |
сверху |
Особенности: Стойкость обеспечивают утолщенная оболочка, корпус таких датчиков выполнен из нержавеющей стали, устойчивой к воздействию агрессивных сред; уплотнение между деталями и особо прочный материал, из которого сделан чувствительный элемент.
Выводы по работе:
Были подобраны ПИП и ИП для измерения температуры ТСМУ 014 контактным путем и индуктивный датчик давления ТЕКО IP68 серии W бесконтактного типа для ёмкостного аппарата с агрессивной средой, обеспечивающие визуальную индикацию (мониторинг), предусмотрена возможность регистрации и управления.
Источники:
Руководство по эксплуатации ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С УНИФИЦИРОВАННЫМ ВЫХОДНЫМ СИГНАЛОМ ТСМУ 014, ТСМУ 015, ТСПУ 014, ТСПУ 015;
Индуктивные датчики для работы в среде высокого давления http://teko.nt-rt.ru/images/manuals/datchiki-davleniya.pdf