5 Анализ и выбор средств автоматического контроля и регулирования

1. Методика выбора датчиков

При выборе датчиков технологических параметров следует учитывать ряд факторов метрологического и режимного характера, наиболее существенные из которых следующие:

• допускаемая для измерительных систем погрешность, определяющая класс точности датчика;

• пределы измерения датчика, в рамках которых гарантирована определенная точность измерения;

• инерционность датчика, характеризуемая постоянной времени;

• влияние физических параметров контролируемой и окружающей среды (температуры, давления, плотности, влажности) на нормальную работу датчика;

• разрушающее влияние на датчик контролируемой и окружающей среды вследствие её абразивных свойств, химического воздействия и других факторов;

• наличие в месте установки датчика недопустимых для его нормального функционирования магнитных и электрических полей, вибраций, радиоактивных излучении и др.;

• возможность применения датчика с точки зрения требований пожаро- и взрывобезопасности;

• расстояние, на которое может быть передана информация, полученная с помощью датчика;

• предельные, значения измеряемой величины и других параметров среды, влияющие на работу датчика.

Выбор датчика осуществляют в два этапа. На первом этапе выбирают разновидность датчика.

На втором этапе определяют типоразмер (совокупность технических характеристик) выбранной разновидности датчика.

При выборе технических средств автоматизации следует использовать справочную литературу, отраслевые и заводские каталоги.

В данной дипломном проекте предлагается использовать средства автоматизации промышленной группы (ПГ) «Метран», которая более 10 лет конкурирует на рынке систем и средств автоматизации. Специалисты ПГ «Метран» оперативно обеспечат квалифицированную техническую и сервисную поддержку. Кроме того, нужно выделить следующие сервисные преимущества:

• удобства и простота обслуживания датчиков в условиях эксплуатации;

• сокращение затрат при монтаже;

• экономия времени на процедурах настройки и калибровки при вводе в эксплуатацию;

• экономия затрат и времени на:

- техническое обслуживание датчиков за счет оперативного нахождения неисправностей;

- проведение периодических проверок (отсутствие необходимости таких проверок в течение 3-х лет);

- проведение ремонтов (расширен срок гарантийных обязательств поставщика до 3-х лет).

Поэтому затраты на приобретение средств автоматизации многократно окупятся в эксплуатации.

2. Измерительные системы температуры

В автоматизированных системах измерения температуры в качестве первичных преобразователей применяются термоэлектрические преобразователи (ТЭП) и термопреобразователи сопротивления (ТПС). Промышленность выпускает термопреобразователи сопротивления типа ТСП (платиновый) с НСХ 1П, 10П, 50П, 100П, 500П и медные типа ТСМ – 10М, 50М и 100М.

Основной частью ТПС является чувствительный элемент, действие которого основано на использовании зависимости электрического сопротивления от температуры. Чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления изготавливаются из платины или меди и позволяют измерять температуру в пределах от -260 до +1100 ⁰С.

ТПС выпускаются с классами допуска А, В и С. Под классом допуска понимается обобщенная характеристика термопреобразователя, определяющая допускаемые отклонения сопротивления R₀ при температуре 0 ⁰С,

W₁₀₀ = R₁₀₀/R₀ и погрешности измерения температуры Δt от номинальных значений. Класс точности определяется чистотой платины или меди, и качеством изготовления термопреобразователя. Пределы допускаемых значений основной погрешности ТПС представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Пределы допускаемых значений основной погрешности ТПС

Тип термопреобразователя	Класс допуска	Диапозон измеряемых величин	Допускаемые отклонения Δt от температуры t, ±0С
Платиновый (ТСП)	А	От -260 до -250 От -250 до -200 От -200 до +750	3 1 0,15+0,002·t
	В	От -200 до +1100	0,3+0,005·t
	С	От -100 до +1100	0,6+0,008·t
Медный (ТСМ)	В	От -200 до +200	0,25+0,0035·t
	С	От -200 до +200	0,5+0,0065·t

Действие ТЭП основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) термопары от температуры. ТЭП позволяют измерять температуру от -200 до +2500 ⁰С.

В наименовании ТЭП содержится условное обозначение его НСХ, состоящее из начальных букв материала термоэлектродов. Для преобразования выходного сигнала ТЭП или ТПС в унифицированный сигнал 0-5, 0-20, 4-20 mA применяются нормирующие измерительные преобразователи различных типов с классами точности 0,5 и 0,25.

Значение температуры, измеряемое с помощью первичных термопреобразователей, показывают и регистрируют измерительные приборы [4, c. 259].