книги из ГПНТБ / Адабашьян А.К. Монтаж систем контроля и автоматики учебник для техникумов

При прокладке соединительных линий медным проводом ре­ комендуется применять коробки КТ-54 для автоматической ком­ пенсации температуры холодных спаев. Вместо установки коро­ бок КТ-54 холодные спаи можно термостатировать. Для соеди­ нительных линий в цепях термопар провода с алюминиевыми жилами не применяются.

Соединительные линии должны иметь минимальное сопро­ тивление. Сопротивление всех соединительных и компенсацион­ ных проводов вместе с термопарой не должно превышать пас­ портного значения сопротивления внешней цепи, которая под­ ключается к прибору.

Особое внимание следует обращать на снижение переход­ ных сопротивлений в клеммных зажимах и переключателях. На соединительных линиях запрещается применять однополосные переключатели, так как возможный электрический контакт меж­ ду отдельными термопарами приводит к искажению показаний прибора.

После выполнения монтажных работ должно быть тщатель­ но проверено состояние изоляции проводов.

§ 69. Установка милливольтметров и миллиамперметров

Магнитоэлектрические милливольтметры и миллиампермет­ ры работают в комплекте с термопарами. При комплектовке термопар с милливольтметрами следят за тем, чтобы их градуи­ ровки совпадали. Сопротивление линии подгоняют с помощью подгоночных катушек.

Магнитоэлектрические милливольтметры необходимо защи­ щать от воздействия теплового излучения и вибрации. Показы­ вающие, самопишущие и сигнализирующие (контактные) вто­ ричные приборы следует монтировать в сухом месте с постоян­ ной температурой в пределах 5—50° и относительной влажно­ сти воздуха 30—80%. Устанавливают приборы строго вертикаль­ но по отвесу и уровню. Шкалы приборов должны быть хорошо видны с рабочего места.

Самопишущие милливольтметры необходимо защищать от механических сотрясений. Во избежание действия вибрации при­ боры следует устанавливать на амортизаторах (резиновых под­ ставках, пружинах, растяжках).

Во избежание электрических наводов не рекомендуется уста­ навливать милливольтметры вблизи сильноточных кабелей пе­ ременного тока. Если этого избежать невозможно, то приборы ограждают (экранируют) стальными кожухами.

Показывающие милливольтметры устанавливают на щитах утопленным способом и крепят к панели щита при помощи скоб и винтов. Контактные самопишущие милливольтметры устанавливают на щитах утопленным или навесным способом.

По окончании монтажа приборов подгоняют внешнее сопро­

228

тивление каждой термопары — доводят его до величины, ука­ занной на шкале милливольтметра, с которым работает термо­ пара. Это достигается изменением сопротивления подгоночной катушки. Чтобы подогнать внешнее сопротивление каждой тер­ мопары, не устанавливая термопару в месте замера, временно присоединяют ее к проложенным компенсационным и соедини­ тельным проводам; при этом следует учитывать, что температу­ ра среды, окружающей термопару, должна быть близка к 20°С. При помощи равновесного мостика дважды измеряют и фикси­ руют общее сопротивление соединительных и компенсационных проводов: сначала измеряют сопротивление, затем меняют по­ лярность (меняют местами на зажимах мостика концы прово­ дов, идущих от термопары) и вторично измеряют сопротивле­ ние. Результат измерений складывают и делят пополам, полу­ ченная цифра даст истинную величину внешнего сопротивления. Двукратное измерение необходимо во избежание погрешности, которая может быть вызвана наличием э. д. с., развиваемой тер­ мопарой в нерабочем состоянии. Измеренную величину следует вычесть из величины внутреннего сопротивления (RBн), указан­ ной на шкале милливольтметра. Снимают крышку с панели уравнительной катушки, осторожно снимают изоляционную лен­ ту, отключают мостик от внешней цепи и присоединяют его к уравнительной катушке шнуром или толстым медным прово­ дом диаметром около 1 мм, устанавливают на реохорде мости­ ка разность, полученную от вычитания фактической величины внешнего сопротивления из его величины, указанной на шкале прибора. Отматывают провод обмотки катушки, зачищая и уко­ рачивая его до тех пор, пока стрелка «нуль» прибора мостика не установится на нуле. Удаляют лишнюю часть проволоки с ка­ тушки, предварительно спаяв и скрутив соответствующее место обмотки и проверив (после пропайки) на мостике точность под­ гонки, которая должна быть не ниже +0,1 Ом. Отключают мо­ стик от катушки и тщательно изолируют катушку лентой, уста­ навливают термопары на место и окончательно присоединяют к ним провода. Проверяют все соединения с прибором и подго­ ночными катушками по монтажным схемам.

Миллиамперметры КСУ-4, предназначенные для измерения силы постоянного тока, работают в комплекте с датчиками сиг­ налов постоянного тока. Миллиамперметры разделяются на од­ ноточечные и многоточечные. В монтаже СКиА наиболее часто применяются трех-, шести- и двепадцатиточечные.

Провода от датчиков до прибора прокладывают и присоеди­ няют по схемам электрических соединений, указанным в завод­ ских конструкциях, с обязательным соблюдением полярности. Термопары подсоединяют к измерительным колодкам прибора либо своими концами, либо соединенными с ними компенсацион­ ными проводами. Материал компенсационных проводов для тер­ мопар ХА — медь-константан, для термопар ПП-1 — медь-сплав

229

(99,4% меди, 0,6% никеля), для термопар ХК — хромель-копель. Для других датчиков и термопар НС при соединении с измери­ тельным прибором применяют медный провод.

При присоединении термопар нужно следить за тем, чтобы их концы были плотно прижаты под зажимы и не соединялись друг с другом.. Провода следует прокладывать в соответствии

справилами монтажа электротехнических установок.

§70. Установка электронных автоматических мостов

ипотенциометров

Автоматические потенциометры КСП-4 и уравновешенные мосты КСМ-4

Эти приборы выгодно отличаются от старых конструкций как по техническим характеристикам, так и по конструктивным осо­ бенностям. Приборы (ГОСТ 7164—71) относятся к классу точ­ ности приборов 0,25 и 0,5.

Приборы сконструированы по блочному принципу, на выд­ вижных кронштейнах, что значительно облегчает условия мон­ тажа, эксплуатации и наладки приборов.

Приборы КСП-4 и КСМ-4 можно устанавливать для работы в стационарных условиях при температуре окружающего возду­ ха 5—50°С и относительной влажности 30—80%. Оптимальные условия для работы электронных автоматических • потенциомет­ ров и мостов — температура окружающего воздуха в пределах 20° и относительная влажность в пределах 60%. Приборы не следует устанавливать в местах с наличием в воздухе примесей аммиака, сернистых и других агрессивных газов, а также тряски и вибрации, которые могут ослабить крепления деталей. При не­ возможности установки прибора в месте, не подверженном тря­ ске и вибрации, щит с прибором должен быть амортизирован.

Во избежание электрических наводок, влияющих на показа­ ния приборов, нельзя располагать прибор вблизи мощных источ­ ников электромагнитных полей (силовые трансформаторы, дрос­ сели, электродвигатели, электрические печи, неэкранированные силовые кабели и провода). Нежелателен монтаж непосредст­ венно у печей, вблизи силовых щитов и агрегатов. Лучше всего монтировать прибор на специалыйлх щитах, установленных в светлых, отапливаемых, сухих помещениях.

Для удобства обслуживания и обеспечения точности отсче­ тов по шкале прибор желательно монтировать на такой высоте, чтобы, расстояние от пола до шкалы было 1500 мм.

При щитовом монтаже приборов вырезы в панелях щитов не­ обходимо делать в соответствии с габаритными размерами, ука­ занными в чертежах заводских инструкций. Прибор следует устанавливать по отвесу; отклонение от вертикального положе­ ния не должно превышать 1°.

230

После установки и закрепления приборов на щите необхо­ димо раскрыть прибор и освободить его от внутренних крепле­ ний. Чтобы освободить внутренние узлы прибора, следует от­ крыть крышку ключом; разрезать и удалить привязочную нить, освободив каретку с указателем и записывающим устройством, трубку с рычагами — от щитка, закрывающего ящик с диаграм­ мной лентой, баллон для чернил — от держателя, левую защел­ ку кронштейна — от корпуса прибора, корпус реохорда — от па­ нели с катушками измерительного моста; снять транспортиро­ вочную гайку с установочного винта шасси усилителя; оконча­ тельно закрепить, проверить и подсоединить прибор.

Для электрических соединений на задней стенке корпуса при­ бора (снаружи) имеются колодки с зажимами, закрытые крыш­ ками. Силовая схема прибора питается от сети переменного то­ ка напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Напряжение подводит­ ся к зажимам наружных колодок.

Желательно применять провода с прорезиненной водонепро­ ницаемой изоляцией (ПР-1000 или ПРГ-1000) сечением не ме­ нее 1 мм2.

В целях предохранения проводов от механических поврежде­ ний рекомендуется прокладывать их в гибких металлических ру­ кавах или трубах. В последнем случае места обреза труб долж­ ны быть очищены от заусенцев. Рукава и трубы должны быть надежно заземлены. Не допускается в одной трубе проклады­ вать провода силовой и измерительной цепей.

Для обеспечения надежной работы измерительной схемы при­ боры необходимо заземлять: присоединять к зажиму «земля» на задней стенке прибора медный провод сечением 2—3 мм2. Для заземления прибора необходимо прокладывать отдельную линию.

Мосты автоматические самопищущие

и регулирующие с диаграммной лентой MCI, МСР1

Электронные автоматические мосты MCI и МСР1 предназна­ чены для измерения и записи температуры в стационарных условиях при температуре окружающего воздуха от 0 до 50°С (наиболее благоприятна 20—30°С) и относительной влажности до 80%. Мосты МСР1 имеют регулирующее устройство, благо­ даря чему одновременно с измерением и записью производят автоматическое регулирование в одной из точек объекта.•

Приборы монтируются и работают в комплекте с медными или платиновыми электрическими термометрами сопротивления градуировок 20, 21, 22, 23 и 24. Все термометры, смонтирован­ ные и подключенные к многоточечному прибору, должны быть одной градуировки.

Распакованный прибор следует поместить не менее чем на сутки в отапливаемое сухое помещение, чтобы он прогрелся и просох; после этого его можно монтировать и вводить в эксплуа­ тацию.

231

Удовлетворительная работа прибора может быть обеспече­ на только при правильном монтаже и создании надлежащих эксплуатационных условий. Помещение для монтажа должно быть чистое, по возможности сухое. В воздухе не должно быть производственной пыли и примесей, которые могут окислить от­ ветственные узлы прибора.

Монтаж и эксплуатация прибора при температуре выше 50°С недопустимы ввиду возможности повреждения изоляции двига­ телей и трансформаторов, что может привести к выходу из строя прибора. В месте установки прибора недопустимы сотря­ сения и вибрация, которые могут ослабить крепление деталей. Нежелателен монтаж прибора непосредственно у печей, на от­ крытом воздухе, вблизи силовых щитов.

При наличии нескольких приборов целесообразно их сгруп­ пировать в отдельном помещении, где можно создать наиболее благоприятные условия для работы приборов (температура

20—30°С, влажность 60—70%).

Вблизи места, предназначенного для монтажа, не должно быть мощных источников переменных электромагнитных полей (электродвигателей, трансформаторов и высоких напряжений). Для удобства обслуживания и пользования приборы следует монтировать на такой высоте, чтобы шкала была на уровне 1500 мм от пола. Размеры окна в щите обычно указываются на габаритном чертеже заводской монтажно-эксплуатационной кон­ струкции.

После закрепления прибора на месте к зажиму «Земля» на задней стенке корпуса прибора присоединяется надежно зазем­ ленный медный провод диаметром 2—3 мм.

§71. Установка термометров сопротивления

илогометров

Измерение температур термометрами сопротивления основа­ но на свойстве электрических проводников менять сопротивле­ ние в зависимости от температуры. У большинства проводников электрическое сопротивление при повышении температуры уве­ личивается, при понижении — уменьшается. Зная зависимость между изменением сопротивления проводника и температурой, можно по величине сопротивления определить температуру, до которой нагрет проводник. Таким образом, при измерении тем­ пературы термометром сопротивления необходимо непрерывно вести измерение сопротивления проводника-термометра.

В измерительную установку входят термометр сопротивле­ ния и измерительный прибор (показывающий или самопишу­ щий) для измерения сопротивления проводника. Чаще всего для этого используют логометры, а также уравновешенные и не­ уравновешенные мосты. Источником постоянного тока являет­ ся аккумулятор небольшой емкости или источник сетевого пи­ тания, присоединяемый к электросети. Если необходимо присое-

232

динить несколько термометров сопротивления к одному пока­ зывающему вторичному измерительному прибору, пользуются переключателем.

Термометры сопротивления предназначены для измерения температуры любой среды в пределах от — 150 до +500° С. При измерении температур от —100 до 300° С термоэлектриче­ ские установки дают недостаточно точные показания; жидкост­ ные термометры не позволяют передавать показание на рас­ стояние и имеют плохо видимую шкалу.

Термометр сопротивления представляет собой тонкую метал­ лическую проволоку, намотанную на каркас и заключенную в защитную арматуру. Проволока должна иметь высокий тем­ пературный коэффициент сопротивления*. Чем выше этот коэф­ фициент, тем чувствительнее установка. Материал проволоки не должен изменять своих физических свойств (не стареть) при рабочих температурах, не окисляться и быть механически проч­ ным. Этими свойствами обладают платина и медь. Для защиты от разрушающего влияния измеряемой среды и механических повреждений рабочую часть термометра заключают в защит­ ную арматуру.

При установке термометров сопротивления и логометров не­ обходимо соблюдать следующие правила. Термометры сопротив­ ления устанавливают на рабочих местах в соответствии с про­ ектом автоматизации и установочными чертежами типовых кон­ струкций № ТК-ІѴ-1151, утвержденных Главмонтажавтоматикой 14 июля 1970 г.

Глубину погружения термометров в измеряемую среду вы­ бирают с таким расчетом, чтобы середина элемента (примерно 50—70 мм от конца чехла) находилась в центре протока изме­ ряемой среды. Рекомендуемая глубина погружения 150—200 мм.

В цепь каждого термометра вводят катушку с манганино­ вым сопротивлением для подгонки сопротивления соединитель­ ных проводов. Подгоночные катушки, как правило, устанавли­ вают на отдельной панели внутри теплового щита. Сопротивле­ ние соединительных проводов не должно превышать 5 Ом.

Не рекомендуется применять провода сечением меньше 1,5 мм2. Переходные контакты в цепи термометра сопротивления следует пропаять (не применяя при этом кислоту).

Логометры устанавливают на панелях и шкафных щитах утопленным способом. Место установки приборов на уровне по­ ла щитов должно быть в пределах 1,5—1,6 м, при этом необхо­ димо обеспечить хорошую видимость шкалы и удобство наблю­ дений за показаниями прибора, а также свободный доступ

кприборам обслуживающего персонала.

*Температурным коэффициентом сопротивления называется изменение сопротивления проволоки длиной 1 м, сечением 1 мм2 при изменении темпе­ ратуры проволоки на 1°,

233

Логометры типа Л-64 крепят в щитах с помощью специаль­ ных кронштейнов, которые вставляются в пазы пластин, укреп­ ленных на боковых поверхностях корпуса.

Для щитов с установленными приборами должно выбирать­ ся такое место, чтобы щиты не подвергались толчкам и вибра­ ции. Если невозможно соблюсти такие условия, щиты необходи­ мо устанавливать на амортизаторах.

Логометр может быть установлен для использования в трех­ проводной и двухпроводной схемах включения. При двухпровод­ ной схеме включения сопротивление обоих проводов, соединяю­ щих термометр с логометром, вместе с уравнительной катушкой, подключаемой к зажиму «3» логометра, должно быть равно по­ ловине сопротивления линии, указанного на циферблате лого­ метра. Необходимая величина сопротивления линии в этом слу­ чае достигается путем уменьшения сопротивления катушки, под­ ключаемой к зажиму «3» логометра. Сопротивление катушки, подключаемой к зажиму «2», должно быть оставлено без изме­ нения.

При трехпроводной схеме включения каждый провод линии, соединяющий термометр с логометром, вместе со своей уравни­ тельной катушкой должен иметь сопротивление, равное полови­ не сопротивления линии, указанного на циферблате логометра (2,5 или 7,5 Ом). Необходимая величина сопротивления каждо­ го провода линии достигается путем сматывания части провода с соответствующей уравнительной катушки.

Правильность подгонки линии следует контролировать пу­ тем измерения ее сопротивления мостом постоянного тока клас­ са не ниже 0,05.

Монтаж логометра и подгонку сопротивления внешней линии следует проводить при выключенном питании!

После окончания монтажных работ необходимо разарретировать логометр, снабженный электрическим и механическим арретирами, и проверить правильность его показаний.

Для разарретирования необходимо снять перемычку с зажи­ мов «5» и «6» на колодке логометра, повернуть отверткой шлиц арретира против часовой стрелки, расположив его по отметке «О» на колодке прибора (у заарретированного прибора шлиц расположен по отметке «Арр»).

В смонтированных приборах проверяют изоляцию соедини­ тельных проводов, величину напряжения источника питания, подгоняют сопротивление соединительных проводов. Для этого у головки термометра замыкают накоротко оба провода, а в цепь термометра включают уравнительную подгоночную ка­

тушку.

Включают источник питания, при этом стрелка логометра отклоняется вправо, за красную черту. Путем постепенного сма­ тывания проволоки с уравнительной подгоночной катушки до­ биваются установки стрелки на красную черту. После подгонки

234

внешнего сопротивления включают прибор для опробования. Внешнее сопротивление подгоняют у каждого термометра со­ противления. Перед подгонкой проверяют, включен ли ртутный токовый выключатель. 'При включении выключателя на нуме­ раторе должна показаться цифра 1, после чего можно включить питание и производить подгонку.

Завершив подгонку сопротивлений всех цепей термометров, припаивают все соединения и контакты, ставят на место под­ гоночные катушки, отсоединяют эталонное сопротивление Rg, включают источник питания термометров (4 ß) и питание син­ хронного двигателя (120 В переменного тока) и прибор пуска­ ют в эксплуатацию. В момент пуска прибора проверяют отсут­ ствие резких бросков стрелки в ту или другую сторону при пе­ реключении термометров.

§72. Установка миниатюрных электронных показывающих

ирегулирующих потенциометров

.Миниатюрные электронные автоматические показывающие и регулирующие потенциометры типа ППР4 — приборы высокого класса точности, предназначенные для измерения и регулирова­ ния температуры, э. д. с. или напряжения постоянного тока, а также для сигнализации об отклонении их значений от задан­ ных. Приборы устанавливаются на щитах и работают в ком­ плекте с термопарами или датчиками, являющимися источника­ ми э. д. с. или напряжения постоянного тока.

Приборы обычного исполнения могут устанавливаться для работы в стационарных условиях при температуре окружающе­ го воздуха 5 —50° С и относительной влажности до 80%. На­ иболее благоприятны для работы прибора температура окружаю­ щего воздуха 20° С и относительная влажность до 80%. Не сле­ дует устанавливать прибор при температуре рабочей среды, зна­ чительно превышающей 20° С; это может привести к поврежде­ нию изоляции двигателя и трансформаторов. Нельзя монтиро­ вать прибор вблизи мощных источников переменных электро­ магнитных полей (электромоторов, трансформаторов и т. д.).

Прибор приспособлен для утопленного монтажа на щите. Для удобства обслуживания и эксплуатации прибора последний следует устанавливать на такой высоте, чтобы шкала была на уровне около 1,5 м.

Для обеспечения надежной работы прибор должен обязатель­ но заземляться медным проводом диаметром 2—3 мм, кото­ рый присоединяется к зажиму «земля», расположенному на задней стенке прибора. Зажим «земля» на колодце прибора соединяется перемычкой с винтом крепления колодки к корпу­ су прибора.

235

Подключение прибора к сети переменного тока

Прибор питается от сети переменного тока напряжением 127 В, частотой 50 Гц через разделительный трансформатор 220/127 В. Провода питания должны иметь сечение не менее 1 мм2 и, желательно, прорезиненную изоляцию.

Для предотвращения механических повреждений рекоменду­ ется прокладывать провода в гибких металлических шлангах или трубах. При прокладке проводов в трубах должны быть зачищены заусенцы и места обреза труб. Не следует прокла­ дывать провода силовой и измерительной цепей в одной трубе.

Для предохранения прибора от ударов и вибраций, которым могут быть подвержены трубы, участок проводов длиной 1—2 м, прилегающий непосредственно к прибору, должен быть проло­ жен в гибком шланге или металлорукаве. В цепи питания при­ бора переменным током необходимо установить рубильник и предохранители.

Присоединение термопары

Термопара подсоединяется к прибору с помощью компенса­ ционных проводов.

Компенсационный провод, обозначенный знаком «+ », сле­ дует присоединить к зажиму «2»; «—» — к зажиму «5» на ко­ лодке прибора. Для защиты компенсационных проводов от внешних механических повреждений и уменьшения влияния внешних магнитных полей на показания прибора рекомендуется прокладывать компенсационные провода в стальных заземлен­ ных трубах или коробах.

При прокладке компенсационных проводов в местах, где мо­ гут быть значительные поля, следует обратить особое внима­ ние на защиту проводов от влияния этих полей: компенсацион­ ные провода не должны иметь петель, должны быть перевиты и обязательно проложены в стальных заземленных трубах или металлических коробах.

После окончания монтажа и тщательной его проверки необ­ ходимо произвести, опробование прибора. Для этого нужно от­ крыть лицевую крышку прибора; нажать на рукоятку, располо­ женную справа, и за скобу, расположенную под шкалой, выд­ винуть кронштейн из корпуса прибора; нажав защелку, нахо­

(флакон масла находится в ящике с принадлежностями к при­ бору) и 2 см3 масла — в отверстие с противоположной стороны вала (для смазки подшипника). Если неудобно заливать мас­ ло на месте, следует отвернуть четыре винта, крепящие дви­ гатель, и сиять двигатель вместе с платой. После заливки мас­ ла устанавливают двигатель на место, вставляют кронштейн

236

в корпус прибора, подают питание и включают выключатель, прогревают электронные лампы в течение 3—5 мин и нажатием кнопки «контроль» проверяют исправность работы прибора (в исправном приборе при нажатии кнопки «контроль» стрел­ ка должна установиться на начальную отметку шкалы). Если при нажатии кнопки «контроль» указывающая стрелка совер­ шает незатухающие колебания, следует поворотом рукояток ре­ гуляторов усилителя добиться успокоения стрелки.

цевую крышку прибора.

§ 73. Установка пирометров излучения

При измерении температуры пирометрами излучения исполь­ зуется свойство раскаленных тел излучать поток тепловых и световых лучей (при этом сила — интенсивность излучения тем больше, чем выше температура тела).

Установлена определенная зависимость между температу­ рой каждого тела и количеством излучаемой им энергии. Благо­ даря этому можно отградуировать прибор, измеряющий интен­ сивность излучения раскаленного тела непосредственно в ° С. При различных температурах разные тела излучают неодинако­ вое количество лучей. Наибольшее излучение имеют так назы­ ваемые абсолютно черные тела, т. е. тела, которые поглощают все падающие на них лучи.

С помощью пирометров излучения температура измеряется на расстоянии, т. е. прибор не вводится в измеряемую среду. Шкала пирометра излучения рассчитана на измерение темпера­ тур абсолютно черных тел. Если тело не абсолютно черное, то показания пирометра занижаются; необходимо вводить поправ­ ку на неполноту излучения.

Погрешность измерения температуры при введении попра­ вок на излучающую способность тела составляет ±5% макси­ мального значения шкалы.

По свойствам излучения ближе всего к абсолютно черному телу замкнутое топочное пространство. Поэтому в топках раз­ личных печей пирометры излучения показывают достаточно точную температуру и не надо вносить поправки.

Пирометры излучения предназначены для измерения темпе­

237