4 Государственная система приборов и средств автоматизации (ГСП).

Особенности отдельных производственных задач контроля и регулирования предопределили появление в конце 50-х ГСП.

Основная задач ГСП: удовлетворение всех приборов, потребителей приборов и средств автоматизации при минимальной номенклатуре.

Все приборы ГСП делятся на 4 группы:

1.Датчики (измерительные преобразователи), преобразующие данную величину в сигнал для дистанционной передачи, хранения, обработки.

К этой группе относятся нормирующие преобразователи осуществляющие преобразование естественного сигнала датчика в унифицированный сигнал.

2.Приборы логической обработки информации – задающие устройства, регулирующие)

3.Исполнительные устройства – электрические, пневматические, гидравлические.

4.Дополнительные устройства – обеспечивают работу предыдущих групп (блоки питания, фильтры)

Недостатки: необходима специальная защита в пожароопасных помещениях.

= 1402. ПневматическаякПа ветвь – источник= 20давление. .100 кПасжатого воздуха, , источник информации:

Достоинство: простота, надежность, зарекомендовали в тяжелых условиях эксплуатации, пожаровзрывобезопасны.

Недостатки: источник сжатого воздуха, ограниченный радиус действия

– до 300 м.

1,3. .1,63.МПаГидравлическая ветвь – источник давление жидкости, =

.

Недостатки: герметичность.

4. Приборы прямого действия – устройство не требующие дополнительных источников энергии для своей работы, а использующие энергию среды.

Наиболее распространение получили: регуляторы температуры и давления, уровня

Достоинство: не требуют дополнительных источников энергии, простота.

Недостатки: отсутствует дистанционное управлении, небольшие усилия в регулирующегося устройства, недостаточная точность.

5 Уровнемеры и сигнализаторы уровня: устройство, принцип действия. Источники возникновения погрешности и способы их компенсации.

Средства измерения уровня широко используются в производствах связанных с переработкой и транспортировкой больших объемов жидких продуктов, а также на элеваторах и мельницах.

Современные приборы для измерения уровня можно разделить на 2 группы:

-уровнемеры, обеспечивающие получение непрерывной информации о положении уровня в контролируемой емкости в люб. момент времени;

-сигнализаторы, обеспечивающие получение информации (сигнала) о достижении уровнем каких-либо значений.

Уровнемеры могут быть снабжены сигнализирующими устройствами и выполнять функции сигнализаторов.

Разнообразие условий измерения обусловило применение большого количества физических принципов, положенных в основу средств измерений. Широкое применение находят механические, гидростатические, электрические, акустические.

Механ. уровнемеры (поплавковые, мембранные, контактно-механ., вибрационные): получили широкое распростран. благодаря простате, надежности и низкой стоимости. к этой группе относят средства измерений, основанные на использ. механ. силового воздействия уровня измеряем. материала на его чувствит. элемент.

емкости определяется с помощью поплавка 1, плавающего на ее поверхности. Движение поплавка передается с помощью троса или мерной ленты 2, перекинутой через ролики 3 и 4, на мерный шкив 6, на оси которого укреплена стрелка 5, показывающая по шкале уровень жидкости в резервуаре. Поплавок и трос уравновешиваются контргрузом 7 или пружиной. Поплавковые приборы также широко применяются в качестве сигнализаторов и реле

предельных значений уровня неагрессивных или слабоагрессивных некристаллизующихся, а также неналипающих жидкостей.

Мембранные уровнемеры. Мембранные сигнализаторы уровня применяются для измерения уровня зерна и других сыпучих неслеживающихся материалов.

Гидростатические уровнемеры основаны на измерении давления-столба жидкости или выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость.Впищевойпромышленностинашлиширокоеприменениебуйковые и пьезометрические (барботажные) гидростатические уровнемеры, а также уровнемеры-манометры и: дифманометры.

Уровнемеры-манометры и дифманометры. К гидростатическим приборамотносятсяуровнемеры,основанныенаизмерениидавления,которое создается столбом жидкости. Это давление, определяемое согласно формуле: р=pgH (1) измеряется с помощью манометров.

Уравнение(1)показываетвозможностьизмеренияуровняпутемопределения гидростатического давления жидкости. Известны два основных варианта измерения уровня с помощью манометров: путем установки специального чувствительного элемента внутри емкости, в которой производится измерение, и путем .подключения манометра к сливному трубопроводу. Между манометром и жидкостью,находящейся врезервуаре, устанавливается разделительная мембрана (чаще всего резиновая). На этом принципе построен прибор для измерения уровня вина, состоящий из резиновой камеры, соединительной полиэтиленовой трубки и манометра, отградуированного в единицахизмеренияуровня.Погрешностьтакихприборовдостигает ±4%,что для технических целей вполне приемлемо. Для измерения уровня жидкости, находящейся под давлением (например, уровня воды в барабанах паровых котлов), широко применяются гидростатические уровнемеры, основанные на принципе измерения разности давлений двух столбов жидкости с помощью дифманометрон. Подобные уровнемеры обеспечивают достаточно высокую точность измерения, однако необходимо иметь в виду влияние на нее изменения плотности жидкости, что должно быть учтено при градуировке приборов. Дифманометры-уровнемеры могут применяться также для измерения уровня жидкостей, находящихся в открытых сосудах или под вакуумом.

В электрических уровнемерахизменениеуровня спомощьюпервичного измерительного преобразователя преобразуется в электрический сигнал, который измеряется каким-либо электроизмерительным прибором. При этом используются электрические свойства среды — ее электропроводность, диэлектрическая проницаемость и др.

Электролитические уровнемеры Принцип действия этих приборовсигнализаторов уровня — основан на возникновении ЭДС между двумя различными металлами при погружении их в электролит. Чувствительный элемент сигнализатора представляет собой электродную систему, состоящую из металлической трубы и внутреннего стержня, изолированного от трубы. При достижении уровнем электролита чувствительного элемента возникает

ЭДС, которая фиксируется измерительным прибором. На этом принципе построены сигнализаторы уровня раздела двух сред.

Акустические уровнемеры Принцип действия акустических (ультразвуковых) уровнемеров основан на свойстве колебаний отражаться от границы раздела сред с различным акустическим сопротивлением. В уровнемерах, как правило, используется метод импульсной локации границы раздела газ — жидкость (сыпучий материал) со стороны газа. Мерой уровня в этом случае является время распространения ультразвуковых колебаний от источника излучений до плоскости (границы) раздела и обратно.

Диапазон измерения уровня 0—3 м; класс точности 2,5; температура контролируемой среды 10—80° С; давление среды 0,6—4 МПа.

Радиоизотопные уровнемеры Принцип действия радиоизотопных уровнемеров основан на ис-

пользовании зависимости интенсивности потока ионизирующего излучения, падающего на приемник (детектор) излучения, от положения уровня измеряемой среды.

6 Расходомеры переменного перепада давления и тахометрические расходомеры: устройство принцип действия, достоинства и недостатки.

Расходомерами переменного перепада давления называются измерительные приборы, принцип действия которых основан на измерении перепада давления, создаваемого при протекании жидкого или газообразного вещества. каким-либо сужающим устройством, установленным внутри трубопровода. При протекании жидкого или газообразного вещества через сужающее устройство вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую энергию средняя скорость потока в суженном сечении повышается. В результате этого статическое давление потока после сужающего устройства становится меньше, чем перед ним. Разность этих давлений (перепад давления) зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода.

Расходомеры переменного перепада давления получили широкое распространение как в промышленных, так и в экспериментальных измеренияхблагодаряприсущимданномуспособуизмерения достоинствам,к которым следует отнести:

а) сравнительно высокую точность измерения;. б) удобство и универсальность метода;

в) возможность, измерения любых расходов (при некоторых ограничениях) жидкости, пара и газа, находящихся при различных температурах и давлениях;

г) легкость -серийного изготовления приборов.

К недостаткам данного метода измерения следует отнести: а) некоторую потерю энергии потока;