5.4 Выбор датчиков расхода

Большинство измерений расхода в теплоэнергетике производится расходомером переменного перепада давления, первичным преобразователем, которого является сужающее устройство. Сужающее устройство обеспечивает перепад давления, по величине которого определяется расход.

Операция выбора сужающего устройства для каждого конкретного случая является достаточно сложной, поскольку необходимо выполнение больших по объему расчетов.

Стандартизованы сужающие устройства трех видов, различающихся конструктивными особенностями: диафрагма (камерная и бескамерная), сопло и сопло Вентури. Выбор того или иного сужающего устройства определяется следующими факторами.

Диафрагма имеет наиболее простую конструкцию, однако сопло позволяет измерять больший расход и в ряде случаев обеспечивает более высокую точность, чем диафрагма, но для установки сопла требуется, более короткие прямые участки трубопроводов.

В технологических установках с небольшим статическим давлением, где ограничение потери давления на сужающем устройстве имеет решающее значение, предпочтение необходимо отдавать соплу Вентури.

Стандартные сужающие устройства можно использовать, если диаметр трубопровода не менее 50 мм, статическое давление не превышает 210⁷ Пa, а модуль находится в пределах от 0,05 до 0,7 для диафрагмы и от 0,05 до 0,6 для сопла Вентури.

Выбор дифференциального манометра, работающего в комплекте с сужаю­щим устройством, кроме выбора параметров выходного сигнала, сводится, в основном, к определению номинального перепада давления в соответствии со стандартной шкалой перепадов. Если потеря давления в сужающем устройстве не имеет особого значения, перепад выбирают таким, чтобы модуль был равен 0,1, так как большее уменьшение модуля и, следовательно, повышение пере­пада давления, как правило, нецелесообразно. Если задана допустимая потеря давления в сужающем устройстве, то принимают такое наибольшее значение номинального перепада давления дифманометра, при котором потеря давления еще остается меньше допустимой.

Сужающее устройство и дифференциальный манометр должны выбираться с учетом параметров контролируемой среды.

Так как любая диафрагма создает в трубопроводе безвозвратные потери давления среды. Это ограничивает область применения диафрагм для тех случаев, где технологические условия не допускают таких потерь, например при низких давлениях газообразных сред и высоких давлениях парообразных сред. В этих случаях применяют другой вид сужающих устройств – сопла, которые за счет более мягких конструктивных форм активной части создают значительно более низкие безвозвратные потери давления измеряемой среды. Сужающие устройства поставляются заводами – изготовителями комплектно с дифманометрами [4, c. 297].

5. Выбор измерительных приборов

Измерительные приборы предназначены для преобразования контролируемых параметров и представления информации об их величине оператору.

Вторичные приборы могут содержать устройства, позволяющие вводить информацию в другие технические средства (аналоговые АСР, ЭВМ, ИВК и т.д.), осуществлять непосредственное управление технологическими процессами.

Измерительные приборы имеют ряд дополнительных устройств в зависимости от модификации, например, реостатные устройства для работы с программными регуляторами, реостатные задатчики для регулирующих устройств с П, ПИ, ПИД законами регулирования, микропереключатели для позиционного регулирования или сигнализации предельных значений и т.д.

Серийные электрические вторичные приборы для вывода количественной информации имеют следующие классификационные признаки:

• по способу представления информации – аналоговые, цифровые;

• по выполняемым функциям – показывающие, регистрирующие;

• по количеству контролируемых точек – одноточечные, многоточечные (трехточечные, шеститочечные и др.);

• по количеству измерительных каналов – одноканальные, многоканальные (двухканальные, трехканальные и др.);

• по используемым дополнительным устройствам – сигнализирующие, регулирующие;

• по виду шкалы – плоская, выпуклая, прямоугольная, круглая;

• по виду указателя – стрелочный, световой, цифровой, неподвижный при вращающейся шкале;

• по расположению шкалы – с вертикально расположенной шкалой, с горизонтально расположенной шкалой.

Наряду с приведёнными признаками, могут быть использованы и другие классификационные признаки.

Методика выбора измерительных приборов предусматривает наличие в процессе выбора двух этапов.

На первом этапе, основываясь на совокупности классификационных признаков, удовлетворяющих поставленным требованиям, выбирают серию вторичных приборов.

На втором этапе выбирают конкретную модификацию в серии, имеющую весь набор необходимых функций.

На основании проведенного анализа было принято решение осуществить визуализацию данных на многоканальном измерительном приборе Метран-900, тем самым обеспечить уменьшение затрат на оборудование и удобство наблюдения за контролируемыми параметрами.

Многоканальный регистратор Метран-900 предназначен для сбора, обработки и регистрации информации, поступающих от датчиков с выходным естественным и унифицированным сигналом.

Регистратор Метран-900 состоит из блока коммутации и регистратора, выполненных в независимых корпусах.

Блок коммутации осуществляет функции сбора, преобразования и передачи сигналов первичных датчиков в регистратор или компьютер в цифровом виде. Блоки коммутации поставляются в комплекте с переносным пультом управления, предназначенным для настройки прибора пол требуемые градуировочные характеристики первичных преобразователей.

Регистратор считывает информацию из блока коммутации в цифровом формате RS485, выводит её на дисплей, производит запись и хранение в оперативной энергонезависимой памяти, осуществляет преобразование данных в цифровой выходной сигнал RS232/RS485, выводит их на печать за требуемый интервал времени, выдает аварийный сигнал при нарушении установленных значений контролируемых параметров.