Хладотранспорт / 02-Студентам Хладотранспорт и доставка-2013-2 / 05-Доставка СПГ-ПЗ / ПЗ-1-Контроль НХЦ / ПЗ-1-Контроль НХЦ
.pdf
|
|
Линеаризирующая цепь термистора |
Характеристики линеаризирующей цепи |
Рисунок 6 – Линеаризирующая цепь термистора и её характеристики
Для контроля температуры тел могут применяться термоэлектрические термометры с пределами измерений от минус 200 до 1600°С (рисунок 6, слева). Их действие основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы термопары от температуры. На хладотранспорте такие приборы не применяют.
Для определения температуры горячих тел, небесных светил и космических объектов применяются пирометры излучения (рисунок 6, справа), с пределами измерений от 400 до 3000°С и выше. Их действие основано на использовании теплового излучения нагретых тел.
|
|
Термоэлектрические термометры |
Пирометры излучения |
Рисунок 6 – Термоэлектрические термометры и пирометры излучения
11
2.4 Контроль температурных условий в рефрижераторных вагонах
В грузовых помещениях рефрижераторных вагонов применяются три системы измерения температуры: первая – выборочный дистанционный контроль, вторая – автоматическая периодическая запись температуры и третья – местное измерение температуры.
Пятивагонные секции БМЗ оборудованы тремя системами. Секции и АРВ-Э постройки завода Дессау имеют первую и третью системы, АРВ без служебного помещения, которые для обслуживания в пути прицепляются к секциям – только третью систему.
Выборочный дистанционный контроль температуры осуществляют по приборам телетермометрической станции, размещённой в щитовой кабине управления (рисунок 7).
Рисунок 7 – Штатная телетермометрическая станция в штурманском отделении служебного вагона рефрижераторной секции
Дистанционная система секций БМЗ состоит из двух показывающих приборов, четырёхпроводной линии, проложенной через все вагоны и платиновых водозащищённых терморезисторов. Датчики установлены в средней части грузового помещения, а также на входе и выходе воздуха из воздухоохладителя. В РПС постройки завода Дессау используются термисторы. Каждый грузовой вагон имеет один датчик.
12
Автоматической запись температуры имеется только на рефрижера-
торных секциях БМЗ. Она производится термографами последовательно, начиная с первого грузового вагона, через каждые 2 ч на специальной бумаге тепловым пером в виде отдельных непрерывных линий. Датчики записывающей системы контроля температуры в этой секции находятся на боковой стене грузовых помещений. Прибор позволяет установить факт отключения его в гружёном рейсе.
Местное измерение температуры осуществляют непосредственно около вагона на стоянках переносной телетермометрической станцией, подключаемой на период измерения к специальным розеткам, имеющимся снаружи и внутри вагонов.
Впятивагонной секции и АРВ-Э производства завода Дессау местная система контроля температуры содержит шесть датчиков, расположенных на входе и выходе из испарителей и на боковых стенах по диагонали.
Впятивагонной секции постройки БМЗ в местной системе контроля температуры установлены датчики на боковой стене, в местах входа и выхода воздуха из воздухоохладителя, при этом один переносной датчик предусмотрен для укладки в груз.
2.5 Промежуточные измерительные преобразователи, применяемые на РПС
Наибольшее распространение на рефрижераторных вагонах для измерения температуры получили мостовые схемы (уравновешенные, неуравновешенные и с термошунтом), схемы логометра, а также схемы с автоматическими и показывающими компенсаторами. Во всех этих схемах могут использоваться в качестве датчиков как терморезисторы, так и измерительные комплекты с термисторами.
Уравновешенные мостовые схемы относятся к приборам непрямого действия. В схеме уравновешенного моста (рисунок 8, слева) в одну из диагоналей включают источник питания, в другую (измерительную диагональ) – гальванометр.
Резисторы R1 и R2 – известные я постоянные, R3 – известный, но регулируемый, Rt - сопротивление чувствительного элемента, зависящее от температуры, Rг - сопротивление гальванометра. Сопротивление R3 можно подобрать так, чтобы значение тока в измерительной диагонали моста I0 стало равным нулю. Мост в таком состоянии называется уравновешенным.
13
|
|
Схема уравновешенного моста |
Схема неуравновешенного моста |
Рисунок. 8 – Мостовые схемы вторичных преобразователей контроля температуры на РПС
Замеряя R3 (градуируя положение движка), определяют Rt. Здесь условие равновесия моста не зависит от напряжения питания. Этим обеспечивается малая погрешность измерения (± I %), так как напряжение в сети практически всегда может колебаться.
Неуравновешенные мостовые схемы (рисунок 8, справа) также относят к приборам непрямого действия. Они более просты и надёжны по сравнению с уравновешенными. Однако величина погрешности у неуравновешенных мостов выше, чем у автоматически уравновешенных мостов. Принципиальная схема неуравновешенного моста в общих чертах та же, что и уравновешенного.
Измерительное устройство построено по схеме неуравновешенного моста, включающего постоянные резисторы R2, R3 и R4. При измерении температуры в свободное плечо включают микротермосопротивление, а при контроле - резистор R1. Мост при настройке уравновешивается при одном значении Rt. При изменении температуры мост выходит из равновесия. При этом сила тока в измерительной диагонали моста зависит от напряжения источника питания. Следовательно, для этих приборов необходима стабилизация напряжения источника питания. Эта схема позволяет наиболее просто, быстро и на расстоянии измерять температуру по заранее отградуированной в градусах Цельсия шкале микроамперметра.
14
Логометры (рисунок 9) относят к измерительным приборам прямого действия, так как в них отсутствует, усилитель и нет обратных связей. Их принцип действия основан на использовании мостовой схемы измерения, состоящей из двух многовитковых проволочных рамок подвижной части, включенных в противоположные плечи моста. Термосопротивление включают последовательно в цепь одной из рамок.
|
|
Общий вид |
Принципиальная схема |
Рисунок 9 – Логометр
Схема включения логометра (см. рис. 9, справа) объединяет логометр, плечевые резисторы R1 и R2, гасящий резистор R3 с переключателем 3 и, термистором Rt , а также его линеаризующими резисторами R4, и R5.
Питание к схеме подается через ввод 4 от источника питания. Ток в левом плече и его рамке не меняет своей величины, ток в другом плече определяется температурой (сопротивлением) термистора. Поэтому стрелка 1 логометра отклоняется на угол, определяемый этой температурой, и показывает на шкале её значение. С помощью переключателя 3 и отвода 5 к измерительной схеме можно подключать поочередно другие измерительные комплекты. Схема включения логометра допускает некоторые колебания напряжения в цепи питания, так как при намерении Rt меняются точки одновременно в обоих плечах, а их отношение, определявшее угол отклонения стрелки, практически остается неизменным. Поэтому в схеме логометра отсутствуют потенциометры, которыми устанавливают напряжение питания.
15
2 Контроль относительной влажности воздуха и груза
2.1 Основные характеристики влажного воздуха
При хранении скоропортящихся грузов на холодильных складах, помимо температурных условий, контролируют относительную влажность воздуха в камерах и хранения и влажность самого продукта.
Атмосферный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара. В расчётах сухой воздух рассматривают как смесь азота и кислорода. Содержание азота принимают равным 79 % по объёму или 77 % по массе, кислорода соответственно 21 и 23 %. Водяные пары составляют от 0,2 до 2,6 % по объёму.
Атмосферный воздух в естественных условиях всегда является влажным. Воздух, в котором водяные пары находятся в состоянии насыщения, называется насыщенным. Влажный воздух всегда будет насыщенным, если водяные пары в нём находятся в перегретом состоянии. Избыток влаги в насыщенном воздухе конденсируется в виде мелких капель – тумана (облаков) и находится в воздухе. При отрицательных температурах влага в воздухе замерзает, образуя ледяной туман.
Масса влажного воздуха (mвл) получается сложением массы пара (mп)
и массы сухого воздуха в смеси (mc).
Влагосодержание воздуха представляет собой отношение массы пара к массе сухого воздуха в смеси. Если массу пара (mп) выражать в граммах,
а массу сухого воздуха (mc) в килограммах, то влагосодержание в г/кг су-
хого воздуха обозначают d. Если же обе массы выражать в килограммах,
то влагосодержание в кг/кг сухого воздуха обозначают , т. е. = d/1000. Плотность влажного воздуха определяют как отношение его массы к
объёму смеси V:
вл твл . Vсм
Масса водяного пара, содержащаяся в 1 м3 воздуха, численно равная плотности пара ( п), называется абсолютной влажностью. Отношение аб-
солютной влажности ненасыщенного воздуха к абсолютной влажности насыщенного воздуха при одинаковых значениях температуры и давления
16
называется относительной влажностью и обычно выражается в процентах:
100 п .
п.н
Основные характеристики влажного воздуха (удельная теплоёмкость, плотность и энтальпия) при разных температурах приведены в приложении У.
3.2 Принципы и способы контроля относительной влажности воздуха и груза
Существует четыре принципа определения относительной влажности воздуха: психрометрический, гигрометрический, массовый и метод точки росы. При хранении скоропортящихся грузов на складах применяют приборы, работа которых основана на первых двух принципах.
Психрометрический метод основан на измерении относительной влажности воздуха с помощью психрометров.
Стационарный психрометр Августа (рисунок 9, слева и в центре) состоит из двух термометров: сухого и мокрого. Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха. Термочувствительный патрон второго термометра обёрнут гигроскопической тканью, конец которой опущен в сосуд с водой. Этот термометр показывает температуру воды, находящейся в порах ткани. Вследствие испарения влаги с ткани её температура понижается.
В установившемся состоянии процесса испаряющаяся вода в ткани примет определённую температуру, называемую температурой по мокрому термометру. В этом процессе количество теплоты, израсходованной на испарение влаги, равно количеству теплоты, переданной от воздуха вследствие непосредственного теплообмена. Такой процесс происходит при постоянном теплосодержании и называется адиабатическим насыщением воздуха. Температура испаряющейся воды будет зависеть от относитель-
ной влажности воздуха. Чем ниже значение , тем интенсивнее идёт процесс испарения влаги и тем ниже будет температура по мокрому термометру. Разность показаний сухого и мокрого термометров называют психрометрической разностью. Если показания по сухому и мокрому термо-
17
метрам одинаковы, то =100 %. Зная психрометрическую разность и температуру воздуха, можно с помощью психрометрических таблиц (см. рис. 10, в центре) или диаграмм определить относительную влажность воздуха.
|
|
|
Стационарный психрометр |
Стационарные психрометры |
Аспирационный пси- |
Августа |
промышленного изготовления |
хрометр Ассамана |
Рисунок 10 – Психрометры Августа и Ассмана
Стационарный психрометр Августа в условиях малоподвижного воздуха, а также из-за отсутствия защиты прибора от тепловых излучений окружающих предметов имеет малую точность измерений.
Более точным прибором для определения влажности воздуха является аспирационный психрометр Ассмана. В этом приборе (см. рис. 10, справа) оба наконечника термометра заключены в полированные трубки. Через трубки специальным вентилятором с заводным механизмом прогоняют воздух со скоростью 2,5… 3,0 м/с.. Погрешность показаний мокрого термометра психрометра Ассмана составляет от 1 до 2 %.
Гигрометрический метод основан на измерении относительной влажности воздуха с помощью гигрометров. Чувствительными элементами этих приборов являются гигроскопические материалы, обладающие свойством изменять свои линейные размеры (обезжиренный человеческий волос, капроновая ткань и др.) либо электропроводимость (LiCl).
На рисунке 11, слева показана принципиальная схема гигрометра мем- бранно-индукторного типа, в котором мембрана 1 из органической нити
18
натянута на кольцо с жёстко фиксируемым центром. Мембрана прогибается в зависимости от влажности воздуха. Колебания её передаются якорю 3, входящему в индуктор 2. Изменение индукции регистрируется измерительным прибором. Прибор стабильно работает в стационарных условиях в диапазоне относительной влажности от 50 до 100 % и в интервале температур от минус 30 до +35°С.
|
|
Стационарный мембранно-индукторный |
Для определения влажности продуктов |
|
|
Рисунок 11 – Гигрометры
Для определения влажности продуктов используют гигрометры, показанные на рисунке 9.9, справа.
Дистанционное измерение и регулирование относительной влажности воздуха основано на психрометрическом и гигрометрическом принципах. В качестве датчиков сухого и смоченного термометров применяются влагостойкие терморезисторы и термисторы.
19
Приложение А
Пример оформления титульного листа реферата
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
——————–––––––—————————————————————
Кафедра «Логистика и коммерческая работа»
Реферат по практическому занятию
«Контроль режимных параметров условий перевозок и хранения скоропортящихся грузов»
Выполнил студент |
(дата, подпись) |
И. И. Иванов |
Группа КБ-000 |
|
|
Руководитель доцент |
(дата, подпись) |
В. В. Ефимов |
Нормоконтроль доцент (дата, подпись) |
В. В. Ефимов |
Санкт-Петербург ПГУПС
2013
20