Приборы контроля параметров технологических процессов. Тема 1

Август 20, 2022

Главная
Разное
Приборы контроля параметров технологических процессов. Тема 1

Содержание

2. Цель занятия: 1. Изучить основные термины дисциплины, основы теории измерения. 2. Изучить типы, устройство и принцип
3. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Автоматические установки пожаротушения. - М.:Пожнаука,2009. 2. Комельков
4. 1.Федеральный закон №123 от 22.07.08 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». 2. ПРАВИЛА ПРОТИВОПОЖАРНОГО РЕЖИМА в
5. Общие понятия дисциплины. Автоматика - называется отрасль науки и техники, охватывающая теорию автоматического управления, принципы построения
6. Автоматическое управление – это управление технологическим процессом с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной
7. В состав схемы управления технологическим процессом могут входит следующие группы: - контрольно-измерительные приборы (КИП); - приборы,
8. Пример управления технологическим процессом
9. Приборы и системы производственной автоматики, осуществляя контроль и управление технологическими процессами, решают одновременно и ряд задач
10. Назначение, принцип работы приборов контроля параметров температуры, давления. Существует два принципиальных метода измерения температуры: - контактный,
12. Термометры сопротивления Относительное изменение электрического сопротивления платины и меди в зависимости от температуры
14. Общий вид платинового термометра сопротивления (а) и его чувствительный элемент (б): 1 — стальной чехол; 2
15. Схема с уравновешенным мостом;
16. Преимущества термометров сопротивления Высокая точность измерений (обычно около 0,1 C) Высокая надёжность при использовании 4-х проводной
17. Термоэлектрические термометры – термопары Схема термоэлектрического термометра Внешний вид термопары
20. Преимущества термопар Большой температурный диапазон измерения Измерение высоких температур до 1800—2200 °С Недостатки Точность более 1
21. Биметаллические устройства Биметаллические устройства - используют в качестве датчиков-реле. Чувствительный элемент данных устройств – сваренные по
22. Тепловые датчики с легкоплавким замком (а) и с биметаллической пластиной (б) 1 - основание; 2 -
23. Измерение температуры является сложным физическим процессом и требует специальных методик и приборов. Приборы контроля температуры нашли
24. Приборы контроля давления, расхода и уровня ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ Давле́ние (P) — физическая величина, равная силе ,
27. Манометры с упругим чувствительным элементом Они содержат чувствительные элементы, которые упруго меняют свою форму под воздействием
28. Электроконтактный манометр В системах автоматики применяются электроконтактактные манометры Общий вид Электрическая схема электроконтактного манометра. 1 —
29. Измерение давления является одним из самых главных видов измерений в любых отраслях промышленности. Надежность измерения этого
30. Измерение расхода Расходом вещества называется количество вещества, проходящее через данное сечение трубопровода в единицу времени. Массовый
31. Методы измерения расхода Метод переменного перепада давления – является самым распространенным и изученным методом измерения расхода
33. Принципиальная схема расходомеров: а - индукционного; б - ультразвукового
34. Методы измерения расхода Расходометры постоянного перепада давления – к ним относятся гидродинамические, поршневые, поплавковые, ротаметрические расходомеры.
35. Измерение уровня Уровень вещества — высота поверхности вещества, отсчитываемая относительно некоторой постоянной плоскости сравнения Уровнемер —
36. Визуальные уровнемеры К технологическому аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено указательное стекло (трубка 3).
39. Поплавковые уровнемеры Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, который связан с поплавком гибким тросом 2. Уровень жидкости
40. Датчики-реле уровня В отличие от уровнемеров, датчики уровня показывают граничные значения уровней (максимальный уровень, минимальный уровень,
42. Условно графические обозначения элементов автоматики (ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации)
43. Задание на самоподготовку: Основы теории измерения (виды и методы измерения, погрешности измерения, единицы измерения). Условно графические
45. Скачать презентацию

Слайд 2

Цель занятия:
1. Изучить основные термины дисциплины, основы теории измерения.
2. Изучить

типы, устройство и принцип работы приборов контроля параметров технологических процессов.
Изучаемые вопросы:
Общие понятия дисциплины.
1. Назначение, принцип работы приборов контроля параметров температуры, давления.
2.Назначение, принцип работы приборов контроля параметров расхода, уровня.

Слайд 3

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА:
1. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Автоматические установки

пожаротушения. - М.:Пожнаука,2009.
2. Комельков В.А., Сергеев Е.В., Еловский В.С., Волков А.В., Основы производственной автоматики. Методические рекомендации для проведения практических занятий. – Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2009.

Слайд 4

1.Федеральный закон №123 от 22.07.08 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
2.

ПРАВИЛА ПРОТИВОПОЖАРНОГО РЕЖИМА в Российской Федерации
3. ГОСТ Р 53325 -2009 Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний
4. ГОСТ 12.3.046-91. Установки пожаротушения автоматические. Общие технические требования.
5. СП 5.13130.2009 Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования.
6. СП 3.13130.2009 Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности.

Слайд 5

Общие понятия дисциплины.
Автоматика - называется отрасль науки и техники, охватывающая

теорию автоматического управления, принципы построения автоматических систем и образующих их технических средств.
Технологический процесс – совокупность физико-химических превращений веществ и изменений значений параметров материальных сред, целенаправленно проводимых в аппарате (системе взаимосвязанных аппаратов, агрегатов, машине и т.д.).
Технологический объект управления (ТОУ). Совокупность технологического оборудования и реализованного на нем по соответствующим регламентам (режимам) технологического процесса.

Слайд 6

Автоматическое управление – это управление технологическим процессом с использованием средств

и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств без участия человека.
Автоматизированное управление – это управление с использованием средств и элементов контроля и автоматики, вычислительной техники и управляемых ими исполнительных устройств при непосредственном участии человека.

Слайд 7

В состав схемы управления технологическим процессом могут входит следующие группы:
- контрольно-измерительные

приборы (КИП);
- приборы, устройства и системы автоматического регулирования
(САР);
- устройства и системы противоаварийной автоматической защиты
(СПАЗ);
автоматические блокировки;
автоматические и автоматизированные системы управления (АСУ,
АСУТП)

Слайд 8

Пример управления технологическим процессом

Слайд 9

Приборы и системы производственной автоматики, осуществляя контроль и управление технологическими процессами,

решают одновременно и ряд задач автоматической взрывопожарной защиты:
- предупреждение аварий, взрывов и пожаров за счет поддержания объ-
екта управления в устойчивом состоянии;
- диагностирование состояний технологического оборудования и ком-
муникаций;
- прогнозирование взрывопожароопасных состояний технологического
процесса;
обнаружение неустойчивых состояний управляемого объекта;
противоаварийная защита технологических процессов;
- обеспечение оператора информацией о состоянии технологического
процесса;
- обеспечение съема и хранения информации о состоянии технологиче-
ского процесса.

Слайд 10

Назначение, принцип работы приборов контроля параметров температуры, давления.
Существует два принципиальных

метода измерения температуры:
- контактный, когда термочувствительный элемент находится в непосредственном контакте со средой или телом, температуру которых надо измерить;
- бесконтактный, при котором не требуется непосредственного контакта измерителя с объектом измерения температуры

Слайд 11

Слайд 12

Термометры сопротивления
Относительное изменение электрического сопротивления платины и меди в зависимости от

температуры

Слайд 13

Слайд 14

Общий вид платинового термометра сопротивления (а) и его чувствительный элемент (б):

1 — стальной чехол;
2 — чувствительный элемент;
3 — штуцер для установки термометра;
4 — головка для присоединения термометра к электроизмерительному прибору;
5 — слюдяной каркас;
6 — бифилярная обмотка платиновой проволоки;
7 — серебряная лента;
8 — слюдяная накладка;
9 — серебряные выводы.

Слайд 15

Схема
с уравновешенным мостом;

Слайд 16

Преимущества термометров сопротивления
Высокая точность измерений (обычно около 0,1 C)
Высокая надёжность

при использовании 4-х проводной схемы измерений
Недостатки термометров сопротивления
Низкий диапазон измерений
Не могут измерять высоких температур (по сравнению с термопарами)

Слайд 17

Термоэлектрические термометры – термопары
Схема термоэлектрического
термометра
Внешний вид термопары

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Преимущества термопар
Большой температурный диапазон измерения
Измерение высоких температур до 1800—2200 °С

Недостатки
Точность более 1 °С трудно достижима, необходимо использовать термометры сопротивления.
На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку.

Слайд 21

Биметаллические устройства
Биметаллические устройства - используют в качестве датчиков-реле. Чувствительный элемент

данных устройств – сваренные по всей длине (плоскости А) две металлические пластины 1 и 2 с различными коэффициентами линейного расширения (инвар-латунь, инвар-медь)

Устройство биметаллического датчика температуры

Стрелочный термометр с биметаллическим чувствительным элементом

Слайд 22

Тепловые датчики с легкоплавким замком (а) и с биметаллической пластиной (б)
1

- основание; 2 - защитное устройство; 3 - чувствительный элемент

Внешний вид теплового пожарного извещателя

Использование биметаллических датчиков в пожарных извещателях

Рабочая часть такого реле представляет собой биметаллическую пластину, состоящую из двух металлов с разными температурными коэффициентами линейного расширения.

Слайд 23

Измерение температуры является сложным физическим процессом и требует специальных методик и

приборов.
Приборы контроля температуры нашли широкое применение в промышленности и технике и представляют широкий класс приборов используемых в автоматических устройствах.

Выводы по 1 вопросу

Слайд 24

Приборы контроля давления, расхода и уровня
ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ
Давле́ние (P) —

физическая величина, равная силе , действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности.

Измерение давления является одним из самых главных видов измерений в любых отраслях промышленности. Надежность измерения этого параметра гарантирует безопасность и целостность установки, а также требуется во многих процессах учета расхода жидкостей, измерения абсолютного и дифференциального давления в коррозионных и абразивных средах.
Для измерения давления используют: датчики давления, манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры.

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Манометры с упругим чувствительным элементом
Они содержат чувствительные элементы, которые упруго

меняют свою форму под воздействием давления

Слайд 28

Электроконтактный манометр
В системах автоматики применяются электроконтактактные манометры
Общий вид
Электрическая схема электроконтактного

манометра.
1 — стрелка, 2 — шкала, 3 — зажимы выводов, связанные с неподвижными контактами и стрелкой, 4 — контакты подвижные

Слайд 29

Измерение давления является одним из самых главных видов измерений в

любых отраслях промышленности. Надежность измерения этого параметра гарантирует безопасность и целостность установки, а также требуется во многих процессах учета расхода жидкостей.
Приборы контроля давления, расхода и уровня нашли широкое применение в области пожарной безопасности.

Слайд 30

Измерение расхода
Расходом вещества называется количество вещества, проходящее через данное сечение трубопровода

в единицу времени. Массовый расход измеряется в кг/с, объемный - в м3/с.
Q = V / t.
где: V – объем вещества
t – время прохождения

Прибор, измеряющий расход вещества, проходящего через данное сечение трубопровода в единицу времени, называется расходомером. Если прибор имеет интегрирующее устройство со счетчиком и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют расходомером со счетчиком.

Слайд 31

Методы измерения расхода
Метод переменного перепада давления – является самым распространенным и

изученным методом измерения расхода жидкости, пара и газа.
I - I - сечение потока до искажения формы.
II - II - сечение в месте максимального сужения.
Рп - потери давления на трение и завихрения.
Разность давлений Р1 - Р2 зависит от
расхода среды, протекающей через трубопровод.

Слайд 32

Слайд 33

Принципиальная схема расходомеров: а - индукционного; б - ультразвукового

Слайд 34

Методы измерения расхода
Расходометры постоянного перепада давления – к ним относятся гидродинамические,

поршневые, поплавковые, ротаметрические расходомеры.
Наиболее распространенными приборами группы расходомеров постоянного перепада давления являются ротаметры, которые имеют ряд преимуществ перед расходометрами переменного перепада давления:
а) потери Рп незначительны и не зависят от расхода;
б) имеют большой диапазон измерения и позволяют измерять малые расходы.

Слайд 35

Измерение уровня
Уровень вещества — высота поверхности вещества, отсчитываемая относительно некоторой постоянной

плоскости сравнения
Уровнемер — прибор, предназначенный для определения уровня содержимого в открытых и закрытых резервуарах, хранилищах и так далее.
Уровнемеры так же называют датчиками/сигнализаторами уровня, преобразователями уровня. Главное отличие уровнемера от сигнализатора уровня — это возможность измерять градации уровня, а не только его граничные значения.

Слайд 36

Визуальные уровнемеры
К технологическому аппарату 1 через запорные вентили 2 подсоединено

указательное стекло (трубка 3).

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Поплавковые уровнемеры
Поплавок 1 уравновешивается грузом 3, который связан с поплавком

гибким тросом 2. Уровень жидкости определяется положением груза относительно шкалы 4.

Слайд 40

Датчики-реле уровня
В отличие от уровнемеров, датчики уровня показывают граничные значения

уровней (максимальный уровень, минимальный уровень, аварийный уровень и др).

Слайд 41

Слайд 42

Условно графические обозначения элементов автоматики
(ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов.
Обозначения

условные приборов и средств автоматизации)

Принципиальная схема нагрева нефти паром в теплообменнике

Слайд 43

Задание на самоподготовку:
Основы теории измерения (виды и методы измерения, погрешности

измерения, единицы измерения).
Условно графические обозначения элементов автоматики.

Приборы контроля параметров технологических процессов. Тема 1

Содержание

Цель занятия: 1. Изучить основные термины дисциплины, основы теории измерения.2. Изучить

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 1. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Автоматические установки

1.Федеральный закон №123 от 22.07.08 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».2.

Общие понятия дисциплины. Автоматика - называется отрасль науки и техники, охватывающая

Автоматическое управление – это управление технологическим процессом с использованием средств

В состав схемы управления технологическим процессом могут входит следующие группы:- контрольно-измерительные

Пример управления технологическим процессом

Приборы и системы производственной автоматики, осуществляя контроль и управление технологическими процессами,

Назначение, принцип работы приборов контроля параметров температуры, давления. Существует два принципиальных

Термометры сопротивленияОтносительное изменение электрического сопротивления платины и меди в зависимости от

Общий вид платинового термометра сопротивления (а) и его чувствительный элемент (б):

Схема с уравновешенным мостом;

Преимущества термометров сопротивленияВысокая точность измерений (обычно около 0,1 C) Высокая надёжность

Термоэлектрические термометры – термопары Схема термоэлектрического термометра Внешний вид термопары

Преимущества термопарБольшой температурный диапазон измерения Измерение высоких температур до 1800—2200 °С

Биметаллические устройства Биметаллические устройства - используют в качестве датчиков-реле. Чувствительный элемент

Тепловые датчики с легкоплавким замком (а) и с биметаллической пластиной (б)1

Измерение температуры является сложным физическим процессом и требует специальных методик и

Приборы контроля давления, расхода и уровня ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ Давле́ние (P) —

Манометры с упругим чувствительным элементом Они содержат чувствительные элементы, которые упруго

Электроконтактный манометр В системах автоматики применяются электроконтактактные манометрыОбщий видЭлектрическая схема электроконтактного