Теоретичні відомості

Для виконання даної лабораторної роботи студенти повинні знати призначення різних (структурна, функціональна, принципова, схема зовнішніх з'єднань електричних та трубних проводок, схема з'єднань та підключень) схем, методику оформлення технічних креслень ( умовні позначення елементів схем, графічне зображення імпульсних та трубних проводок, розміри та позначення кутових штампів).

Крім того студенти повинні знати основні принципи монтажу вторинних приладів АСР на щитах автоматизації, їх компоновку з технічної та ергономічної точки зору, типи та призначення арматури для кріплення приладів АСР.

Хід роботи

1. На підставі отриманого завдання (викладач пропонує студентам фрагменти функціональних схем типових технологічних процесів) студенти повинні розробити схему з'єднань та підключень приладів на щиті автоматизації.

2. Графічно оформити цю схему з'єднань адресним способом на листах формату АЗ.

3. Використовуючи прилади та обладнання, а також схему з'єднань провести монтаж цієї схеми згідно діючих нормативних документів.

4. Перевірити правильність з'єднання відповідно до графічної схеми, використовуючи при цьому мультіметр.

5. Підключити схему до живлення і здійснити повірку вторинних приладів (вибірково).

6. Оформити звіт про виконану роботу і зробити висновок.

Контрольні запитання

1. В чому полягає різниця між структурними, функціональними та принциповими

схемами.

2. З чому полягає мета розробки схем з'єднань та підключень аср.

3. Які основні типи установчих проводів використовують при монтажі щитів автоматизації.

Лабораторна робота №3

Тема: Монтаж первинного і вторинного приладів для вимірювання температури.

Мета: Навчитись монтувати первинні та вторинні прилади для вимірювання температури на об'єктах автоматизації, проводити їх перед монтажну перевірку та перевірку працездатності змонтованої системи вимірів даного технологічного параметру.

Прилади і обладнання

1. Термоелектричні перетворювачі типу ТХК, ТХА, ТПП.

2. Рідинні, або газові манометричні термометри.

3. Лабораторні та технічні термометри розширення.

4. Фрагменти технологічного обладнання (труба з відбірковим пристроєм, муфельна або лабораторна піч).

5. Вторинні прилади для вимірювання температури:КСП-2, логометр Л-64, пірометричний мілівольтметр М-64.

6. З'єднувальні провідники, монтажні інструменти.

Теоретичні відомості.

Для виконання даної лабораторної роботи студенти повинні знати класифікацію первинних приладів для вимірювання температури, їх конструктивні особливості, межі використання, призначення компенсаційних з'єднувальних провідників, основні типи вторинних приладів та методи їх повірки та налагодження.

Крім того, студенти повинні знати основні неполадки первинних та вторинних приладів та методи усунення цих неполадок.

Хід роботи

1. Використовуючи фрагменти технологічного обладнання студентами під наглядом викладача монтують первинні перетворювачі температури.

2. Перевіряється правильність виконання цієї практичної частини роботи. Особлива увага при цьому звертається на глибину занурення робочої частини перетворювачів в об'єкти, їх розташування відносно геометричних координат об'єкту та методи ущільнення первинних приладів з метою зменшення похибок вимірювання.

3. Термоперетворювачі опору (ТП0) та термоелектричні перетворювачі (ТЕП) за допомогою з'єднувальних провідників підключаються до вторинних приладів (КСП, КСМ, Л-64, М-64).

4. За допомогою під гоночних котушок підганяється опір з'єднувальних ліній ( опір з'єднувальних ліній її визначається інструкцією по експлуатації обраних вторинних приладів та типу первинних приладів).

5. Підключити вторинний прилад та провести його повірку в складі системи для виміру температури. Для цього використовується прилади МСР-60М, як імітатор

Г/70; УПІП - як імітатор ТЕП, а також градуювальні таблиці відповідних перетворювачів.

6. Результати повірки оформити у вигляді таблиці.

7. Оформити звіт по виконанню даної лабораторної роботи і зробити висновки.

Контрольні запитання

1. Які основні типи термометрів використовується в системах АР.

2. Привести принципи дії первинних перетворювачів температури.

3. Що таке відбіркові пристрої і де вони застосовуються.

4. Привести основні типи відбіркових пристроїв.

5. Які матеріали застосовуються при ущільненні перетворювачів температури в різних технологічних середовищах.

Література, необхідна для виконання лабораторної роботи.

1. А.К. Адабашьян «Монтаж систем контроля и автоматики», Москв а, стройиздат, 1974 г.

2. И.Б. Гинзбург «Монтаж, наладка и эксплуатация автоматических устройств в промышленности строительных материалов», Ленинград, стройиздат, 1984

3. А.С. Клюев «Монтаж средств измирений и автоматизации», справочник, энергоатомиздат, 1988

4. АИ.Трофимов «Справочник слесаря КИП и А», Москва, энергоатомиздат, 1986

5. Інструкції по експлуатації.

Лабораторна робота №4

Тема: Перевірка загальної працездатності регулюючих приладів.

Мета: Навчитись робити висновки про загальну працездатність регулюючих приладів за допомогою аналізу схем регулювання технологічних параметрів.

Прилади і обладнання

1. Об"ект регулювання лабораторна електропіч.

2. Первинний перетворювач температури - термопара типу ТХК

3. Автоматичний електронний потенціометр типу КВП - 503.

4. Реле типу РП-23 або інші.

5. Сигнальні лампи - три штуки

6. З'єднувальні провідники та інструменти.

Теоретичні відомості

Для виконання даної лабораторної роботи студенти повинні знати закони автоматичного регулювання, класифікацію промислових регуляторів, межі їх використання, схеми підключення електричних регуляторів.

В даній роботі досліджуються робота та перевірка загальної працездатності регулюючого приладу в монтованого в електронний потенціометр КВП-503 та здійснюючого позиційне регулювання технологічних параметрів. Перехідні процеси показані на малюнку 1.

Хід роботи

1. Вивчити конструкцію і принцип роботи позиційного регулюючого приладу в будованого в автоматичний електронний потенціометр КВП - 503.

2. Скласти експериментальну схему для виконання позиційного регулювання температури.

3. Встановити нижній та верхню межу регулювання температури на шкалі КВП 503

4. Підключити схему до живлення та побудувати графік перехідного процесу.

5. Використовуючи при проведенні експерименту контрольний перетворювач температури зробити висновок про загальну працездатність регулюючого приладу.

6. Оформити звіт лабораторної роботи і зробити висновки.

Контрольні запитання

1. Які основні закони регулювання ви знаєте.

2. Які основні типи регуляторів використовують в автоматичних системах регулювання.

3. Що таке перехідна функція та графік перехідного процесу об'єкта регулювання.

4. Яка принципова різниця між електронними та корегуючими приладами автоматичних регуляторів.

Лабораторна робота №5

Тема: перевірка справності і ремонт вузлів приладів (РД, віброперетворю­вачів, електронних підсилювачів).

Мета: придбання навичок в перевірці справності і ремонті вузлів приладів.

Прилади і обладнання

1. Прилади типу КМ і КП.

2. Вимірювальний прилад (тестер).

3. ДРН.

4. Осцилограф С-65

5. Магазин опорів МСР-60М

6. Зразковий потенціометр УПІП

Методика перевірки справності і ремонту.

а) реверсивних двигунів:

Перед перевіркою подають напругу на силовий трансформатор (мал.1 і мал. 2) і перевіряють вольтметром наявність напруги на вторинних обмотках. На фазочутливий каскад падає напруга Ь, З, В (зміна фази на 180°), напрямок обертання двигуна повинно змінитися на протилежне. Якщо двигун не обертається або не реагує на зміну фази, то це вказує на несправність фазочутливого каскаду або самого двигуна. Несправність фазочутливого каскаду може являтись причиною псування трансформаторів, вихід з стану розділюючого конденсатора, обриву опорів, утечи сітки або пошкодження конденсатора в колі управляючої обмотки двигуна.

Несправність реверсивного двигуна може виразитись з збільшенням тертя в підшибниках ротора, обривах, або між гілкових замиканнях обмоток, а також замикання їх на корпус. Останні три несправності виявляються з допомогою омметра. Для виявлення несправності двигуна необхідно зняти з приладу, піддати чистці, змазці і ремонту обмоток.

б) електронні підсилювачі:

Електронні підсилювачі різних типів автоматичних потенціометрів і мостів мають принципово аналогічні схеми. Різниця може бути лиш в схемах отримання постійної напруги для живлення трансформаторів, в способах здійснення протилежного зв'язку, а також в типах застосовуючи транзисторів. Тому методика шукання і несправності являється загальною для різних типів підсилювачів.

Перед перевіркою підсилювача в ньому необхідно встановити провірені трансформатори, віброперетворювачі, згодом підключити вхід підсилювача від вимірювальної схеми. До входу підсилювача підключають джерело регулюючої напруги (ДРН) і подають змінну напругу на силовий трансформатор. Переконуючись в наявності напруги на вторинних обмотках трансформатора, на вхід підсилювача падають деякі напруги від ДРН.

Якщо схема підсилювача справна, то двигун повинен обертатися, переміщуючи стрілку приладу. Зміна полярності вхідної напруги повинна викликати зміну напрямку обертання двигуна. Впевнюючись в справності підсилювача, необхідно провести перевірку його чутливості, яка визначається на вході підсилювача, необхідно для вимірювання напрямку обертання реверсивного двигуна.

Мал. Перевірка вібраційного перетворювача.

а) схема підключення

б) зображення імпульсів напруги на екрані осцилографа.

Якщо підсилювач несправне, то перевіряють режими роботи трансформаторів, тобто напругу величини струму. Перевірку виконують по принциповим і монтажним схемам, які є в монтажно - експлуатаційній інструкції. Перевірку слід вести покаскадно, починаючи з першого каскаду. При необхідності перевіряють величини ємностей конденсаторів і опорів, входячи в схему підсилювача і заміняють несправність.

в) віброперетворювач: Перевірка і регулювання віброперетворювача виконують з допомогою осцилографа. Для цього збирається схема, вказана на мал. До котушки збудження віброперетворювача підключають змінну напругу в ЗВ. Один з кінців схеми під'єднується до клеми „Вхід" осцилографа, а другий до клеми „Земля". На екрані осцилографа появляється зображення імпульсів струму в вигляді двох рядків А і Б горизонтальних ліній з розташованими між ними рядом точок або рисочками. У номінально відрегульованого перетворювача довжини ліній рядів А і Б повинні бути рівними між собою, а діаметр точок ряду Б не повинні перевищувати 1мм. Регулювання віброперетворювача заключається в отриманні вказаної форми імпульсів струму з допомогою зміни натягнення контактних пружин регулюючими війтами або переміщенням постійного магніту.

Більш жорсткою являється перевірка і регулювання віброперетворювача за допомогою омметра. В цьому випадку одна з клем омметра приєднується до середнього контакту перетворювача, а друга по чергово підключається до виводів крайніх контактів. При подачі змінної напруги на котушці збудження перетворювача стрілка омметра повинна відхилятися трохи більше ніж на половину шкали. Покази повинні бути однакові при під" єднанні до любого з крайніх контактів перетворювача.

Основну похибку і варіацію повіряємого приладу знаходять при номінальному робочому стані на всіх цифрованих точках шкали з допомогою магазину опорів з найменшим поділом 0,01 Ом. Основна похибка і варіація знаходиться по схемі [малі) в наступному порядку:

1. при включеному живленні моста і встановлюють магазин опору 2 на 1-2 Ом менша. Ніж опір термометра градуіровки моста, відповідаючи числовій відмітці;

2. подають на міст напругу і підбирають на магазині такий опір, при якому вказувач моста встановиться на відмітці шкали котушки для підготовки зовнішнього опору разом з опором проводу лінії повинні мати опір 2,5 Ом;

3. рахують опір, встановлений на магазині;

4. при включеному мості встановлюють опір магазину на 1-2 Ом більше, ніж

5. повторюють операцію, вказану в п. о.

6. рахують опір, вирахуваний на магазині

Основну і приведену похибку та варіацію обчислюють по тих жеформулах, що для логометрів.

Значення похибки неповинні перевищувати величин (о,25 - 1,5)% в залежності від класу точності приладу. Прилад, задовольняючий технічним вимогам, признається придатним до експлуатації. На такі прилади ставлять клеймо держповірни,

Хід роботи

1 Виявити несправності і провести ремонт вузлів приладів згідно вище вказаної

методики.

2 Скласти звіт по лабораторній роботі з вказаними відремонтованими вузлами і причинами несправності. Записати висновки по даній роботі.

Контрольні питання

1. Робота реверсивного двигуна.

2. Принцип дії віброперетворювача.

3. Принцип роботи електронного підсилювача.

Література, необхідна для виконання лабораторної роботи

1. Наладка средств измерений и систем технологического контроля", справочное пособие, енергоатомиздат, 1990.

2. Кулаков М.В. „Технологические измерения и приборы для химических производств" М., Машиностроение 1983.

3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1973.

4. „Практические расчеты в автоматике», Москва, Машиностроение, 1967.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

ТЕМА: Ремонт, регулювання та перевірка пружинних манометрів.

МЕТА: Навчитись виявляти, усувати, регулювати та повіряти пружинні манометри.

ПРИЛАДИ ТА ОБЛАДНАННЯ

1. Грузопоршневий прес.

2. Поршневий прес.

3. Манометри.

4. Слюсарний інструмент.

5. Зразковий манометр.

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Студенти повинні знати конструкцію та основні типи пружинних манометрів, основні неполадки пружинних манометрів, методи їх усунення, принципи регулювання та повірки. Пружинні манометри з одновиткового і багатовитковою трубчатою пружиною застосовуються для вимірювання надлишкового і вакуометричного тиску, різниці тиску газів, парів і рідин.

Тиск в пружинних приладах врівноважується силою пружності деформації мембрани, сильфона, одновиткової (трубки Бурдона), або багатовитковою (спіральної, гелікоїдальної) трубчатої пружини. Основні види похибок манометрів пружинної групи: температурна похибка, яка залежить від температури експлуатації і навколишнього середовища, похибка, яка зумовлена старінням матеріалу чутливого елементу. Похибки та поправки до вимірів пружинними манометрами приводяться в інструкціях по експлуатації. Оскільки пружинні манометри - технічні прилади, тому в їх покази спеціальні поправки не вводять, а їх похибки повинні бути в межах класу точності приладу.

В експлуатації точність показів пружинних манометрів знижується із - за вібрації і різних змін навантаження, які викликають останню деформацію пружинних елементів, спрацювання передаючого механізму і збільшення зазору в шарнірних з'єднаннях, тому пружинні манометри встановлюють в місцях без вібрацій ударів дій агресивних середовищ. У випадку необхідності виміру тиску об"єкту з підвищеною агресивністю середовища манометри монтують із застосуванням розподільчих посудин. Манометри періодичні похибки яких виходять за межі класу точності, ремонтують з повною або частковою розборкою.

В деяких випадках похибка показів відповідає класу точності приладу по всій шкалі, за винятком двох, трьох відміток шкали. Причиною може бути часткове пошкодження зубців сектору і ненадійне зчеплення його з чутливим елементом. Похибку ліквідують шляхом заміни місця зчеплення сектора і чутливого елементу. Якщо така операція не дає результату, замінюють сектор.

Пружинні манометри необхідно експлуатувати при температурі не більше 60 °С. При вимірюванні пульсуючих тисків застосовують фільтри у вигляді посудин збільшеного об'єму, які підключаються до місця відбору тиску і до манометра трубкою малого перерізу, або з"єднувальна імпульсна трубка має спеціальну форму.

Повірка манометрів:

• заданий тиск встановлюють по зразковому приладу, а відлік ведуть по повіряємому приладу (з точністю до 0,1 поділки);

• показник повіряемого приладу встановлюють на повіряєму відмітку шкали, а відлік дійсного значення тиску ведуть по зразковому приладу.

Перший спосіб хороший в тому випадку, коли в якості зразкового приладу використовують поршневий манометр, дійсний знак якого визначається набором каліброваних ваг; другий спосіб - коли манометр поршневий, який дає можливість плавно змінювати тиск. При повірці тиск плавно підвищують, залишають на точці відліку під час зняття показів, потім підвищують знову. Під тиском, рівним верхній межі вимірювання, прилад витримують 5 хвилин. При цьому його відключають від преса який дає тиск і від контрольного приладу, якщо на протязі 5 хвилин покази приладу практично не змінні (в межах його точності) чутливий елемент рахується герметичним. Після цього продовжують повірку приладу і ведуть відлік показів на тих самих оцифрованих відмітках шкали при поступовому пониженні тиску.

Схема повірки пружинних манометрів

ХІД РОБОТИ.

1. Вивчити побудову і принцип дії зразкових манометрів:

• грузопоршньового;

• поршньового.

2. Ознайомитись з методикою повірки пружинних манометрів.

3. Зібрати установку для повірки манометрів.

4. Зробити повірку пружинного манометра.

5. Результати повірки записати в таблицю 1.

6. Визначити похибку повірки манометра.

7. Оформити звіт по лабораторній роботі та зробити висновок.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАНЯ:

1. Які основні типи пружинних манометрів застосовують при вимірах тиску.

2. Яким чином монтуються пружинні манометри на об'єктах автоматизації.

1. Що впливає на похибку при повірці манометрів.

2. Як проводиться повірка манометрів, які працюють в агресивних середовищах.

3. Область застосування пружинних манометрів.

ЛІТЕРАТУРА,

НЕОБХІДНА ДЛЯ ВИКОНАННЯ ЛАБОЛАТОРНОЇ РОБОТИ

1. „Наладка средств измерений и систем технологического контроля", справочное пособие, енергоатомиздат, 1990.

2. Кулаков М.В. „Технологические измерения и приборы для химических производств" М., Машиностроение 1983.

3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1973.

4. „Практические расчеты в автоматике», Москва, Машиностроение, 1967.

Лабораторна робота №7

Тема: Перевірка загальної працездатності ВМ.

Мета : Навчитись перевіряти електричні виконавчі механізми на працездатність.

Прилади і обладнання

1. Виконавчі механізми типу МЕО, МЕОК, МЕОП.

2. Стенд для підключення виконавчих механізмів.

3. Магнітні пускачі, теплові реле.

4. Мультіметр.

5. З "еднувальні силові кабелі.

6. Монтажні інструменти.

Теоретичні відомості

Студенти повинні знати основні типи електричних виконавчих механізмів які застосовуються в системах автоматизації виробничих процесів, повну розшифровку їх модифікації та типів, конкретні умови застосування різних типів виконавчих механізмів, основні конструктивні особливості ВМ. Крім того повинні знати типи магнітних пускачів, які призначені для роботи виконавчими механізмами, принцип дії і схеми їх підключення.