книги / Электронные приборы контроля и автоматизации нефтехимического производства

Без особой нужды не следует увеличивать длину кабеля стек­ лянного электрода, но лучше пойти на это, чем увеличивать воз­ можность наводок со стороны силовых линий. Желательно ка­ бель стеклянного электрода иметь длиной не более 25 м, но в слу­ чае необходимости при строгом выполнении всех правил мон­ тажа pH-метров можно длину его увеличить до 100—150 м. Температура среды в местах прокладки кабеля не должна пре­ вышать 60° С.

6. В месте, где находится датчик и вторичный прибор, недо­ пустимо наличие переменных магнитных полей, которые воз­ буждаются находящимися по соседству электрическими устрой­ ствами. Особенно нежелательно это для датчика. Если по усло­ виям производства этого избежать очень трудно, датчик должен быть дополнительно экранирован стальным кожухом. Нужно убедиться после этого, что наводки на вход прибора небольшие. 0 величине наводок судят по тому, как сильно изменяется пока­

7. Заземление электрической схемы pH-метра, а также всех его металлических частей имеет большое значение. Между различ­ ными заземленными агрегатами и даже между отдельными точ­ ками металлоконструкций и защитных труб, проложенных в цехе, могут действовать переменные напряжения величиной до нескольких вольт. Чтобы исключить влияние этих напряжений на работу pH-метра, необходимо электрическую схему прибора заземлить в точке, находящейся как можно ближе к электродам датчика. Например, при использовании погружных датчиков электрическую схему следует заземлять путем соединения (изо­

от его схемы (как в блочном pH-метре ЦЛА), он может быть зазем­ лен в месте его установки. Экранирующая оплетка кабеля стек­ лянного электрода в зависимости от схемы соединяется с катодом 1 каскада или заземляется. В любом случае это соединение должно иметь малое переходное сопротивление и произведено в одной точке. Металлические части датчика и защитные трубы должны

с электростатическим экраном. Один конец вторичной обмотки разделительного трансформатора должен быть заземлен.

9. В случаях, когда вторичный прибор установлен в непосред­ ственной близости от датчика (не дальше 10 л*), кабель стеклян­ ного электрода может прокладываться без трубы. В этом случае его нужно жестко прикрепить к стене, так как изменения его положения при случайных прикосновениях будут вызывать пе­ ремещения стрелки прибора.

341

На рис. 163 приведена принципиальная электрическая схема штангового pH-метра. Он построен на пальчиковом пентоде пря­ мого накала 2П2П. В качестве батареи накала используется сухой элемент 1-КС-У-З, анодная батарея — сухая батарея марки 19-ПМГЦ-О, сеточная батарея — нормальный элемент.

В катодную цепь лампы включен мпкроамперметр рА типа М-24 с пределамп измерений 0—50 мка. Как видно их схемы, он

Рис. 103. Принципиальная электрическая схема штангового pH-метра типа Г1ШП-58.

Л — лампа 2П2П; |хА — мпкроамперметр типа М-24 СО шкалой по току 0—5и м к а , гра­

Ключ К служит для предварительной настройки схемы без электродов при помощи сопротивления R b. Эта настройка учи­ тывает изменение напряжения батареи н параметров лампы в про­ цессе эксплуатации. С электродами схема настраивается по буфер­ ным раствором при помощи переменных сопротивлений Дз (раз­ мах шкалы), Я6 (начало шкалы).

Этим приборам, разумеется, свойственны все недостатки уси­ лителей постоянного тока, однако их простота, малые габариты и вес делают их чрезвычайно удобными во многих случаях разо­ вых полевых, лабораторных н производственных измерений, когда не требуется большой точности.

343

Этот прибор работает по принципу преобразования постоян­ ного напряжения в переменное с вибратором. По конструкции он в основном аналогичен электронным потенциометрам с диско­ вой диаграммой (рис. 164). На рис. 165 приведена принципиаль­ ная схема, на которой указаны нормальные режимы основных цепей.

Измерительная схема прибора работает на принципе моста

Схема электронного нуль-индикатора отличается от схемы электронного потенциометра только входной частью — способом включения вибратора и лампой Л4, имеющей отдельное анодное питание от обмотки IV силового трансформатора Тр через селе­ новый выпрямитель Ви Катодная цепь Л\ заземляется через кон­ денсатор большой емкости С19.

Постоянное напряжение небаланса, преобразованное в пере­ менное частотой 50 гц, усиливается четырьмя каскадами (Л\ и Лг). Вторая лампа, на которой построены III и IV каскады уси­ ления напряжения, имеет самостоятельный источник анодного питания — выпрямитель на селеновом столбике Въ. Катод вто­ рой лампы заземлен непосредственно.

Когда возникают сомнения в работоспособности вторичного прибора, следует проверить его шкалу, входное сопротивление и

344

■чувствительность при помощи лабораторного потенциометра и высокоомного сопротивления (см. стр. 335).

Неправильные пределы шкалы могут быть результатом неис­ правности только измерительной схемы, низкие входное сопро­ тивление и чувствительность прибора всегда являются результа­ том неисправности электронного нуль-индикатора. Когда прибор вообще не работает, проверку следует вести в зависимости от внешних признаков неисправности.

При налаживании измерительной схемы начинать нужно с про­ верки режима работы стабилизатора, как это описано ранее (см. ■стр. 138), и измерения силы тока в неразветвленной части изме­ рительной цепи (Й21, /?2з, Л24).

ЭР-рН-7р

Рис. 166. Обвязка электронного регулирующего рН-метра.

стеклянного электрода и цепи сетки Лх, режим этой лампы, за­ земление металлизированного покрытия баллона лампы. Для обнаружения неисправности во входной части желательно нали­

экране осциллографа не должна быть больше 5—10 мм. В случае прикосновения пальцем к гнезду стеклянного электрода должно наблюдаться резкое возрастание высоты кривой.

Затем следует включить лабораторный потенциометр между движком реохорда и гнездом стеклянного электрода. При подаче с потенциометра напряжения в несколько милливольт кривая на

346

экране осциллографа должна возрастать примерно на 5—10 мм на каждый милливольт. После этого между гнездом стеклянного электрода л проводом, идущим на лабораторный потенциометр, включают высокоомное сопротивление (порядка 100 мгом) и на­ блюдают за изменением высоты кривой на экране осциллографа при подаче напряжения в 10 мв. Высота кривой при этом должна возрастать на 10—15 мм. При наличии такого положения вход­ ную часть нуль-индикатора следует считать исправной.

Остальную часть электронной схемы проверяют обычным порядком. Прибор имеет пневматическую регулирующую систему изодромного типа. На рис. 166 показана полная схема обвязки pH-метра с погружным датчиком, включенным для регулиро­ вания.

Э л е к т р о н н ы й а в т о м а т и ч е с к и й p H - м е т р п р о и з в о д с т в а з а в о д а « Л е н т е п л о п р и б о р »

Комплект pH-метра состоит из датчика проточного (ДКИ-1) или погружного (ДКИ-2) типа и вторичного прибора автомати­ ческого электронного потенциометра с высокоомным входом типа ЭПП-29.

В датчиках в настоящее время применяются в качестве изме­ рительных элементов стеклянные электроды из известково-на­ триевого стекла марки ЭС-1 с каломельным вспомогательным элек­ тродом, в качестве сравнительных — насыщенные каломельные. Допустимый диапазон температуры + 5 -у +60° С. Нулевая точка измерительного элемента находится в пределах 1—3 pH. В дат­ чиках расположен, кроме электродов, медный термометр сопро­ тивления, при помощи которого осуществляется автоматическая компенсация температуры измеряемой среды.

Электропный автоматический потенциометр с высокоомным входом типа ЭПП-29 имеет конструкцию, обычную для потенцио­ метров ЭПП. Прибор может иметь различные типы регулирующих устройств. Предполагается выпускать приборы ЭПП-29 со следующими шкалами: 0—14; 1—8; 4—11; 6—13 pH. Однако при работе с электродами из стекла ЭС-1 может быть использована лишь одна из этих шкал (1—8 pH).

Принципиальная электрическая схема вторичного прибора ЭПП-29 приведена на рис. 167. Измерительная схема прибора питается выпрямленным и стабилизированным напряжением сети. Для этой цели применен комбинированный стабилизатор. Транс­ форматор Тр с конденсатором С5 в первичной обмотке работает в режиме феррорезонансного стабилизатора, благодаря чему пере­ менное напряжение вторичных обмоток, подаваемое на выпрями­ тели Вг и В2 типа ДГ-Ц27, оказывается стабилизированным. Кроме того, выпрямленное напряжение после выпрямителя В\ стабилизируется при помощи стабилитрона.

Измерительная схема состоит из двух мостовых потенциоме­ трических схем, имеющих самостоятельное питание и включепных последовательно друг другу.

347

s 00

Рис, 167. Принципиальная электрическая схема вторичного прибора рЦ-метра ЭДЦ-29,

Основная потенциометрическая схема состоит из сопротивле­

прибора без учета температуры, т. е. при 20° С. Напряжение с этой схемы снимается с движка реохорда и переменного сопро­ тивления R H' регулировки нулевой точки (точки А и Б). Для уста­ новки тока от источника питания этой схемы служит реостат РРТг, для регулировки напряжения на реохорде — реостат R / {регулировка градиента стеклянного электрода).

Вторая потенциометрическая схема представляет собой двой­ ной мост и предназначена для введения поправки на температуру измеряемой среды. Первая половина двойного моста составлена из сопротивлений Ri", R i", Rs" и термометра сопротивления Rr с. При помощи переключателя П 1 в схему моста при проверке при­ бора вместо RT. о включается сопротивление Rz", соответствующее величине RT. с при 60° G. Мост питается выпрямленным и ста­ билизированным напряжением от выпрямителя Вг с фильтром, состоящим из конденсатора Св п дросселя Др. Степень стаби­ лизации этого источника значительно ниже, чем источника пи­ тания основной потенциометрической схемы. Это вполне допу­ стимо, так как напряжение поправки на температуру во много раз меньше напряжения, снимаемого с основной потенциометри­ ческой схемы.

В зависимости от величины сопротивления R T. с, определяемой температурой измеряемой среды, изменяется напряжение на диа­ гонали моста (точки Г и Д). Это напряжение является источни­ ком питания для второй половины двойного моста температурной компенсации, состоящей из сопротивлений R з", RH", R6" и обмотки

а с другой — от положения движка реохорда и движка уста­ новки нуля Вн.

Компенсирующее напряжение измерительной схемы сни­ мается с точек А п В. Переключатель П служит для проверки нуля измерительной схемы (положение 2) п проверки вторич­ ного прибора по контрольному потенциометру (положение 3). При работе прибора переключатель П занимает положение 1.

Как видим, измерительная схема прибора является сложной и с большим числом органов регулировки. Это позволит, повидимому, точно корректировать температуру во всем диапазоне шкалы, но может вызывать затруднения в регулировке при смене электродов.

На Грис. 168 приведена принципиальная схема электронного усилителя ЭУ-39, применяемого в ЭПП-29. Преобразование про­ изводится по той же схеме, что и в pH-метре ЭР-рН-7р. Конструк-

349