книги / Электронные приборы контроля и автоматизации нефтехимического производства

расход которой будет измеряться. Значительные изменения тем­ пературы жидкости и ее вязкости могут внести значительную погрешность. По сравнению с обычным ротаметром электронный регулятор имеет то преимущество, что зд€(сь отсутствует погреш­ ность в определении положения поплавка, так как индукцион­ ная система отмечает перемещения поплавка, измеряемые деся­ тыми долями миллиметра.

Чувствительность прибора к изменениям расхода лежит в пределах ±0,5% от диапазона шкалы. При указанных измене­ ниях расхода регулятор четко отмечает отклонение от заданной величины и соответственно переставляет регулирующий клапан. При сохранении неизменности температуры и вязкости жидкости с указанной точностью ( ±0,5% ) будет поддерживаться и постоян­ ство расхода.

с дисковой диаграммой. Конструкция реохорда имеет существен­ ные отличия, что вызвано высоким его сопротивлением. Обмотка реохорда уложена на широком кольце, выточенном из эбонита. Кольцо закреплено на круглом основании, которое в свою оче­ редь прикреплено к большой шестерне, сцепленной с выходной

прибора. Она состоит из измерительной схемы и электронного

усилителя типа ЭУ-5 и реверсивного конденсаторного электро­ двигателя РД.

Переменное сопротивление R з, являясь сопротивлением из­ мерительной диагонали дифференциальной схемы, одновременно используется как регулятор чувствительности электронного уси­ лителя.

На принципиальной схеме проставлены средние значения нормальных напряжений и токов в различных цепях прибора. Они мало отличаются от нормальных режимов встречавшихся ранее аналогичных схем. Коэффициент усиления I каскада должен быть в пределах 40—50, II каскада 25—30. Максимальный коэф­ фициент усиления усилителя напряжения отсюда получается порядка К = 1000 ±- 1500. Этого оказывается вполне достаточно для обнаружения напряжения небаланса, появляющегося на входе нуль-индикатора при отклонении поплавка от положения баланса на 0,2—0,3 мм. Величина напряжения небаланса в этом случае составляет несколько милливольт. В большинстве случаев мак­ симальная чувствительность усилителя оказывается излишней —

прибор работает нестабильно и ее приходится уменьшать. Форма напряжения рабочего сигнала близка к синусоидальной.

Особенности монтажа. Датчик регулятора монтируется на стене или специальном стенде. Для удобства обслуживания необ­ ходимо, чтобы расстояние от датчика до стены было не менее 0,5 м. Конусная трубка датчика должна находиться в строго верти­ кальном положении. Невыполнение этих условий может быть причиной плохой работы прибора. Вертикальность трубки вы­ веряется по отвесу перед затяжкой крепежных болтов.

Обвод около датчика делать необязательно, так как в тех случаях, когда применяется электронный регулятор малых расходов, работа без регулятора невозможна. Перед датчиком

ипосле него необходимо установить запорные вентили. Вторичный прибор, монтируемый на металлическом щите

утопленным способом, желательно располагать в непосредственной близости от датчика, причем так, чтобы наблюдателю, нахо­ дящемуся около датчика, была ясно видна шкала вторичного прибора. Это значительно облегчает наладку. Для питания при­ бора сжатым воздухом к щиту подводят трубопровод от пневма­ тической заводской магистрали или непосредственно от компрес­ сора, подающего воздух к приборам.

Регулирующий клапан обычно монтируется непосредственно на трубопроводе перед датчиком. Расстояние между клапаном и датчиком желательно предусматривать небольшим, но не менее 1,5—2 м. Расстояние между вторичным прибором и клапаном, считая по длине трубы, должно быть не более 70 м. Желательно, чтобы оно было возможно меньше.

Схема электрических соединений датчика и вторичного при­ бора приведена на рис. 195. На рис. 196 дана полная схема обвязки прибора, на которой указаны типы электрических про­ водов, размеры труб и т. д. Между датчиком и вторичным при­ бором прокладывают пять проводов марок ПРТО-500, ПРГ-500 или аналогичных сечением не менее 1 мм2. Провода прокладывают в стальной защитной трубе диаметром 3/V ', которая обязательно должна быть заземлена. Отсутствие защитной трубки во многих случаях приводит к существенным нарушениям работы прибора. Если необходимо проложить провода от датчика в земле, нужно применять кабель, который, кроме защитной брони, имеет свинцовую оболочку.

Проверка и наладка электрической части прибора. После окончания электрического монтажа ЭРПР-2 проверка и наладка работы электрической части прибора могут и должны быть сде­ ланы независимо от готовности линий подачи жидкости и воздуха.

Для проверки должна быть обеспечена возможность пере­ мещать поплавок ротаметра внутри катушки датчика по желанию наладчика.

Когда датчик к проверке подготовлен, прибор включают в сеть, регулятор чувствительности ставят на максимум и проверяют прибор в следующей последовательности.

Р и с . 195. С хем а эл е к т р и ч е ск и х соед и н ен и й д а тч и к а и в то р и ч н о го п ри бор а

ЭРПР-2.

а — вторичные обмотки; б — поплавок ротаметра; в — первичная обмотка индукцион­ ной катушки датчика: г — панель зажимов на задней стенке прибора; д — усилитель; е — реохорд; ж — панель зажимов датчика; 3 — движок; и — панель зажимов на от­

кидном шасси.

Рис. 196. Схема обвязки ЭРПР-2.

404

1. В том случае, когда поплавок вынут из катушки, стрелка включенного прибора должна останавливаться на середине шкалы (нулевое деление), а движок реохорда должен находиться по­ средине обмотки против специальной отметки. Если движок оста­ навливается на своем месте, а стрелка прибора в это время нахо­ дится не на нулевом делении шкалы, ее нужно переставить на место.

2. Вводят поплавок в катушку и устанавливают его так, чтобы стрелка прибора стала в то же положение, что и без сер­ дечника, т. е. на нулевое деление шкалы. При этом поплавок должен находиться в середине катушки (определяют на глаз). При передвижении поплавка от среднего положения вверх стрелка прибора должна передвигаться в сторону положительных отклонений от заданного расхода (+ ), при передвижении поплавка вниз — в сторону отрицательных отклонений (—). При равно­ мерном медленном передвижении поплавка внутри катушки стрелка прибора должна равномерно, без рывков, перемещаться по шкале. Прибор должен отмечать самые незначительные пере­ движения поплавка вдоль оси катушки.

3. Поплавок из среднего положения медленно поднимают, следя за отклонением стрелки прибора. Стрелка должна сначала передвигаться в сторону (+ ), достигнуть максимального откло­ нения и при дальнейшем перемещении поплавка вверх вернуться к нулевому делению (поплавок вышел из катушки). Максималь­ ное отклонение стрелки по шкале следует заметить. Затем то же проделывают, передвигая поплавок вниз. В обоих случаях мак­ симальные отклонения стрелки в обе стороны должны выходить за пределы шкалы отклонений прибора. Углы максимальных отклонений в одну и в другую стороны должны быть примерно одинаковы.

Если по всем перечисленным пунктам вторичный прибор будет должным образом реагировать на перемещение поплавка в катушке датчика, можно быть уверенным в исправности электри­ ческой схемы прибора.

Неисправности электрической схемы электронного регулятора, как и каждого электронного прибора с измерительной схемой мостового пли компенсационного типа, можно разделить на две группы: неисправности измерительной схемы и неисправности электронного нуль-индикатора.

Кроме того, часто бывают неполадки из-за отсутствия согла­ сования фазы напряжения небаланса измерительной схемы и направления вращения реверсивного электродвигателя. Это про­ исходит чаще всего вследствие неправильного подключения дат­ чика при монтаже или подключения некомплектного датчика. Последнее часто наблюдается при монтаже нескольких приборов одновременно и приводит к потере времени при наладке и к не­ правильным показаниям вторичным прибором величины отклоне­ ния от заданного расхода.

Во всех случаях, когда по внешним признакам нельзя устано­ вить, в какой части прибора находится эта неисправность, следует

405

проверить измерительную схему. Для этого к зажимам 3 и 4 (рис. 195) колодок, расположенных на задней стенке корпуса вторичного прибора (вход электронного усилителя), подключают какой-нибудь индикатор переменного напряжения. Лучше всего для этой дели применить электронный осциллограф (например, ЭО-7) или ламповый вольтметр. Можно воспользоваться также

При обнаружении в измерительной схеме неисправности, выражающейся в том, что напряжение на измерительной диаго­ нали вообще отсутствует при всех положениях реохорда или невозможно добиться баланса, измерительную схему проверяют

вследующей последовательности.

1.Определяют наличие и силу тока в первичной обмотке катушки датчика. Ток должен быть равен приблизительно 0,2 а. Для измерения цепь первичной обмотки можно разорвать на па­ нели зажимов катушки датчика или на панели вторичного при­ бора. В случае отсутствия тока нужно проверить целость цепи первичной обмотки катушки и наличие напряжения (6,3 в) на

зажимах 5 и б вторичного прибора (рис. 195).

2. Измеряют напряжения на половинах вторичной обмотки катушки датчика. Когда в катушке нет поплавка, напряжения на половинах обмотки должны быть равны между собой и соста­ влять примерно по 1—1,5 в. Напряжение на всей вторичной обмотке должно равняться сумме напряжений половин (около 3 в). При введении поплавка в катушку напряжение на половинах вторичной обмотки в зависимости от положения поплавка должно изменяться в пределах 1—2,5 в. Напряжение на всей вторичной обмотке от положения поплавка не зависит и равно примерно 4 в. Напряжения эти вначале измеряются непосредственно на панели зажимов катушки датчика.

Если напряжения на половинах вторичной обмотки не имеют нужных величин, необходимо повторить измерения, отключив провода, идущие от вторичной обмотки катушки на вторичный прибор, и проверить целость вторичной обмотки.

3. Если никаких неисправностей обнаружено не будет, те же измерения следует проделать и на панели зажимов вторичного

помощи омметра или моста. При этом нужно проверять величину сопротивлений Др, Ri и Лг и сопротивление цепи реохорда относи­

406

1. Р е о х о р д а и д е т « от б а л а н с а » . В этом случае при отсутствии поплавка в катушке датчика реохорд идет до упора в одном направлении, но когда (выключив прибор) рео­ хорд вручную переводят так, чтобы движок расположился по другую сторону средней точки обмотки реохорда, реохорд идет до упора в обратном направлении. Для устранения этого явления следует поменять местами провода, которые идут от вторичного прибора к первичной обмотке датчика. После того как прибор стал нормально балансировать измерительную схему, нужно убедиться, что нет нарушения регулировки, описанного ниже.

2. И з м е р и т е л ь н а я с х е м а б а л а н с и р у е т с я , н о п р и н е п р а в и л ь н о м п е р е м е щ е н и и с т р е л ­ к и в т о р и ч н о г о п р и б о р а . Когда поплавок переме­ щается из среднего положения вверх, стрелка прибора идет в сто­ рону минуса шкалы отклонений и наоборот. Часто этого не заме­ чают, пока не включат прибор для регулирования, которое невоз­ можно при указанной настройке измерительной системы (попла­ вок «выбрасывает» из катушки). Устраняется это переменой местами проводов, идущих от вторичного прибора к концам вторичной обмотки катушки датчика, с одновременной переменой местами проводов, идущих к первичной обмотке катушки.

Неисправность электронного нуль-индикатора при исправной измерительной схеме и наличии на входе электронного усилителя переменного напряжения, изменяющегося по величине и по фазе, проявляется в низкой чувствительности прибора или в пол­ ном отсутствии реакции на перемещение поплавка в катушке датчика.

Проверка электронного усилителя и реверсивного электродви­ гателя ничем не отличается от проверки тех же узлов в электрон­ ном потенциометре. Электронный усилитель ЭУ-5 значительно проще усилителей электронных потенциометров, так как в нем нет входного трансформатора и имеются только два каскада уси­ ления напряжения.

§ 3. Электронный ротаметр для газа 1

Электронный ротаметр для газа на давление до 40 кГ/см? является прибором для измерения и регистрации или регулиро­ вания расхода газов. Он состоит из датчика типа ГРМ и вторичного электронного прибора. Вторичный прибор имеет пневмоустройство для передачи показаний на расстояние или регулирующую пнев­ мосистему. Датчик (рис. 197) представляет собой ротаметр с индук­ ционной передачей, изготовленный из металла. Конусная трубка ротаметра короткая (30 мм)\ она представляет собой металличе­ скую втулку 1 с конусным отверстием, запрессованную в корпус

407

сердечника. Шток и сердечник помещаются внутри направляющей трубки 3. Для уплотнения полости с газом направляющая трубка крепится на конусной резьбе. На нижнюю часть направляющей

является его нижним ограничителем. При расходах, превышаю­

408

различных газов, причем шкала прибора легко изменяется путем простого пересчета, учитывающего только удельный вес газа.

Датчик с газопроводом соединяется при помощи фланцев, которые стягиваются болтами п гайкамн. Уплотнение произво­

тарнровочный график.

Измерительная схема представляет собой уравновешенную

Рис. 198. Вторичный прибор ротаметра для газа. а — внешний вид; б — вид с открытым шасси.

катора управляет вращением реверсивного электродвигателя РД, который перемещает стальной сердечник в катушке вторичного прибора в направлении положения баланса и одновременно ука­ зывающую стрелку по шкале и перо по картограмме.

Индукционная катушка вторичного прибора имеет такие же размеры и электрические данные, как и катушка датчика. Сердеч­ ники их также имеют одинаковые размеры. Индукционная ка­ тушка расположена на внутренней стороне откидного шасси вторичного прибора.

Специальный кинематический механизм при вращении ревер­ сивного двигателя передвигает сердечник внутри катушки. На рис. 198 виден этот механизм.

Электронный усилитель (ЭУ-5) и реверсивный электродвигатель применены в данном приборе того же типа, что и в электронном регуляторе малых расходов типа ЭРПР-2.

Правила монтажа датчика и вторичного прибора те же, что для ЭРПР-2.

409

Особое внимание при монтаже необходимо обратить на строгую вертикальность датчика. Для датчика данного типа это имеет особенно большое значение, так как поплавок во время работы не вращается и в случае невертикального расположения датчика значительно возрастает трение между поплавком и стенками конусной трубки. По этой же причине при эксплуатации нужно тщательно следить за чистотой внутренних поверхностей датчика, особенно если проходящий через него газ может образовать налет на стенках. В большинстве случаев перед датчиком необ­ ходим фильтр, очищающий газ от грязи и влаги.

прибора.

Проверка и наладка электрической схемы прибора. После окончания монтажа, а также во всех случаях, когда возникают сомнения в исправности электрической схемы, следует про­ верить ее работу. Если датчик и вторичный прибор установлены

вразных помещениях или на большом расстоянии друг от друга, проверку и наладку нужно производить вдвоем, причем жела­ тельно наличие телефонной связи между обоими помещениями.

Для проверки схемы в том случае, если ротаметр находится

вработе, нужно прекратить доступ газа в датчик. Вывернув

44 в