Измерение давления с помощью манометра
 Скачать 203.01 Kb.
|
|
Министерства высшего и среднего образование Республики Узбекистан Навоийский горно-металлургический комбинат Навоийский государственный горный институт Энерго механический факультет Кафедра “Автоматизация и управление”  КУРСОВОЙ РАБОТА по дисциплине «Технологические измерение и приборы отрасли» Тема: Измерение давления с помощью манометра Навоий 2022 г. Министерства высшего и среднего образование Республики Узбекистан Навоийский государственный горный институт Энерго механический факультет Кафедра “Автоматизация и управление”  Направление _____________________________________ УТВЕРЖДАЮ: зав. каферой “Автоматизация и управление” ___________ проф. Жумаев О.А. “______” _______________ 2022г. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ __________________________________________________________ Группа___________ Дисциплена____________________________________________________________ Тема работы (проекта)_________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Срок сдачи студентом законченной работы ________________________________ Перечень вопросов, подлежащих разработке _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Календарный план работы (проекта)
Руководитель работы (проекта) ________________ / ________________________ (подпись) Студент _________________ / __________________________ (подпись) Содержание Введение..................................................................................................................3 1. Принцип работы измерительного прибора давление ....................................6 1.1 Типы приборов измерения давления в промышленнос.................................6 1.2 Типы приборов для измерения давления.......................................8 1.3 Принцип работы прибора МП4-У................................................9  2. Метрологические характеристики прибора МП4-У …...................192.1 Класс точности прибора..……………….....................................................19 2.2 Входной и выходной сигналы измерительного прибора..........................22 2.3 Монтаж и наладка прибора…………….....................................................25 3. Анализ и переработка полученных измерительных результатов измерение давление……………………………..………………………………………..25 4. Заключение…………………………………………………………………30 3.Список литературы............................................................................................31Введение По назначениям манометры можно разделить на технические — общетехнические, электроконтактные, специальные, самопишущие, железнодорожные, виброустойчивые (глицеринозаполненые), судовые и эталонные (аналоговые). технические: предназначены для измерения не агрессивных к сплавам меди жидкостей, газов и паров.  Манометр для измерения давление природного газа Электроконтактные: в конструкции имеют специальные группы контактов Одна группа контактов соответствует минимальному заданному давлению, вторая группа — максимальному. Величины заданий могут изменяться обслуживающим персоналом. Группа минимального давления может быть включена в электрическую цепь позиционного регулирования или сигнализации минимального давления. Аналогично и группа максимального давления. В некоторых случаях могут быть задействованы обе группы. Как минимальная, так и максимальная группы могут быть выведены за минимальное или максимальное (соответственно) значение шкалы манометра и не использоваться. Электроконтактные манометры как правило не должны использоваться в качестве приборов для снятия показаний ввиду того, что показывающая стрелка при механическом взаимодействии с одной из контактных групп может неточно указывать величину давления — возникает заметная погрешность. Особенно популярным прибором этой группы можно назвать ЭКМ 1У, хотя он давно снят с производства. Для работы в условиях возможной загазованности горючими газами необходимо использовать электроконтактные манометры во взрывозащищенном исполнении. Манометры с трубкой Бурдона для холодильного оборудования предназначены для одновременного измерения давления пара и зависящей от него температуры пара. На случай применения хладагентов разных видов предусмотрена комплектация прибора несколькими температурными шкалами. Приборы рассчитаны на применение самых распространенных неорганических и органических хладагентов. В этом случае необходимо принять в расчет стойкость материала, из которого изготовлен манометр. Все приборы разработаны в соответствии с международными рекомендациями по измерительной технике с учётом требований стандартов и сфер применения. Типы приборов измерения давления в промышленнос. Измерение давления необходимо для управления технологическими процессами и обеспечения безопасности производства. Кроме того, этот параметр используется при косвенных измерениях других технологических параметров: уровня, расхода, температуры, плотности и так далее. В Международной системе единиц (СИ) за единицу давления принят Паскаль (Па). В большинстве случаев первичные преобразователи давления имеют неэлектрический выходной сигнал в виде силы или перемещения и объединены в один блок с измерительным прибором. Если результаты измерений необходимо передавать на расстояние, то применяют промежуточное преобразование этого неэлектрического сигнала в унифицированный электрический или пневматический. При этом первичный и промежуточный преобразователи объединяют в один измерительный преобразователь. В зависимости от измеряемой среды (ИС) — газ, пар или жидкость используются различные способы отбора давления. Имеются специфические особенности измерения агрессивных, вязких, высокотемпературных, низкотемпературных, «грязных» сред, в воздухопроводах, дымоходах, пылепроводах и т. д. Для измерения давления используют манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры, тягонапоромеры, датчики давления. Датчик давления В большинстве приборов измеряемое давление преобразуется в деформацию упругих элементов, поэтому они называются деформационными. Деформационные приборы широко применяют для измерения давления при ведении технологических процессов благодаря простоте устройства, удобству и безопасности в работе. Все деформационные приборы имеют в схеме какой-либо упругий элемент, который деформируется под действием измеряемого давления: трубчатую пружину (трубка Бурдона), мембрану или сильфон. Также существуют грузопоршневые манометры, в которых ничего не деформруется. Наибольшее применение получили приборы с трубчатой пружиной. Их выпускают в виде показывающих манометров и вакуумметров c максимальным пределом измерений. В таких приборах с изменением измеряемого давления р трубчатая пружина / изменяет свою кривизну. Её свободный конец через тягу поворачивает зубчатый сектор и находящуюся с ним в зацеплении шестерню. Вместе с шестерней поворачивается закрепленная на ней стрелка, перемещающаяся вдоль шкалы. Для дистанционной передачи показаний выпускают манометры с промежуточными преобразователями с токовым и пневматическим выходом (МП-Э, МП-П), а также с дифференциально-трансформаторными преобразователями (МЭД). Промышленность выпускает также мембранные дифманометры с промежуточными преобразователями, имеющими унифицированные токовые или пневматические сигналы. Для преобразования деформации мембраны в унифицированный токовый сигнал применяют также тензорезисторные промежуточные преобразователи, в которых сопротивление резистора изменяется при его растяжении или сжатии. В таких приборах тензорезистор укреплен на жесткой измерительной мембране. Деформация мембраны, пропорциональная приложенному давлению, приводит к деформации тензорезистора и изменению его сопротивления. Это сопротивление преобразуется измерительной схемой, включающей неуравновешенный мост, в выходной сигнал постоянного тока. Так как деформация жесткой мембраны мала, то применяют полупроводниковые кремниевые тензорезисторы, обладающие высокой чувствительностью. В дифманометрах чувствительным элементом служит блок из двух неупругих мембран, соединенных между собой штоком. Смещение этого штока под действием перепада давлений приводит к изгибу рычага и деформации измерительной мембраны. Мембраны выполнены из коррозионно-стойкого материала, что позволяет использовать дифманометр для измерений в сильноагрессивных средах. Для измерения давления агрессивных сред применяют датчики, снабженные защитной мембраной, изготовленной из коррозионно-стойкого материала. Измеряемое давление передается к измерительной мембране через силиконовое масло, которым заполнена внутренняя полость датчика. Промышленные тензорезисторные преобразователи предназначены для преобразования давления, разрежения и разности давлений в пропорциональное значение выходного сигнала — постоянного тока. Особенности эксплуатации приборов для измерения давления При эксплуатации приборов, измеряющих давление, часто требуется защита их от агрессивного и теплового воздействия среды. Если среда химически активна по отношению к материалу прибора, то его защиту производят с помощью разделительных сосудов или мембранных разделителей. Разделительный сосуд заполняется жидкостью, инертной по отношению к материалу прибора, соединительных трубок и самого сосуда. Кроме того, разделительная жидкость не должна химически взаимодействовать с измеряемой средой или смешиваться с ней. В качестве разделительных жидкостей применяют водные растворы глицерина, этиленгликоль, технические масла и др. В мембранном разделителе измеряемая среда отделяется от прибора мембраной с малой жесткостью из нержавеющей стали или фторопласта. Для передачи давления от мембраны к прибору полость между ними заполняют жидкостью. Для предохранения прибора от действия высокой температуры среды применяют сифонные трубки. Деформационные приборы требуют периодической поверки. В эксплуатационных условиях у них проверяют нулевую и рабочую точки шкалы. Для этого применяют трехходовые краны. При поверке нулевой точки прибор соединяют с атмосферой. Стрелка прибора должна вернуться к нулевой отметке. Поверку прибора в рабочей точке шкалы осуществляют по контрольному манометру, укрепляемому на боковом фланце. При пользовании краном необходимо строго соблюдать плавность включения и выключения прибора. Типы приборов для измерения давления В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы: Манометры – для измерения избыточного давления. Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума). Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений. Барометры – для измерения атмосферного давления. Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления. Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений. По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить на: Жидкостные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления, называются жидкостными. К этой группе относятся чашечные и U-образные манометры, дифманометры и др. Грузопоршневые - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень. Приборы с дистанционной передачей показаний - приборы, в которых используются изменения тех или иных электрических свойств вещества (электрического сопротивления проводников, электрической емкости, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и др.) под действием измеряемого давления. К таким приборам относятся манганиновые манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, турмалина или сегнетовой соли, емкостные манометры, ионизационные манометры и др. Пружинные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике. К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по виду пружин: манометры с трубчатой пружиной, манометры с пластинчатой пружиной, манометры с коробчатой пружиной, манометры абсолютного давления (баровакуумметры), дифференциальные манометры. По метрологическому назначению измерительные приборы делятся на образцовые и рабочие. Образцовыми измерительными приборами называются приборы, предназначенные для поверки других измерительных приборов. Образцовые манометры имеют следующие классы точности: 0,05; 0,2 - грузопоршневые манометры; 0,16; 0,25; 0,4 - пружинные манометры. Рабочими измерительными приборами называются все измерительные приборы, служащие для непосредственных измерений. Рабочие манометры имеют классы точности 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Газовые манометры в зависимости от механизма считывания показаний делят на: Деформационные; Электрические; Грузопоршневые; Жидкостные. Каждый тип имеет свои характерные особенности.  Воспринимающими элементами в трубчато-пружинных устройствах являются трубчатые пружины. Эти изделия представляют из себя согнутые кругом трубки с поперечным овальным сечением. Газ оказывает воздействие на внутреннюю поверхность трубки. В ходе этого воздействия трубка деформируется и изменяет свою форму, приближаясь к округлой. Один конец трубки запаян и способен перемещаться. Второй открыт и зафиксирован держателями. При искривлении пружинной трубки воздействие также оказывается и на кольца, которые затем разгибают пружину. Запаянный конец пружины двигается в соответствии с силой давления. Это движение передается на измерительную шкалу. При измерении давления до 40 бар используются кругообразные пружины. При более высоком давлении применяются винтовые или спиралеобразные пружины, находящиеся в одной плоскости. Погрешность показаний при измерении давления данным методом составляет от 1 до 4%. Мембранные и сильфонные чувствительные элементы позволяют эффективно измерять небольшие значения избыточного и вакуумметрического давления. Принцип работы прибора МП4-У На нашем сайте вы можете заказать манометры избыточного давления МП4-У, которые подойдут для использования на производственных предприятиях в сферах химической, нефтеперерабатывающей отрасли, для эксплуатации на объектах ЖКХ, а также в сфере атомной энергетики. Для заказа доступны как приборы с базовым исполнением, так и индивидуальные комплектации для конкретных сред измерения и особых условий эксплуатации. Манометры типа МП4-У подойдут для измерения избыточного и вакуумметрического давления пара, газов, а также неагрессивных жидкостей, некристаллизующихся при контактах с медными сплавами. Важно: Подходит для выполнения замеров в кислороде, ацетилене, а также в пропане и бутане. Диапазон показаний прибора может составлять от 0 до 0.6…1600 кгс/см². Принцип действия и особенности устройства Работа манометра МП4-У построена по базовому принципу, где показания на шкале получаются в результате уравновешивания давления среды силой упругой деформации пружины внутри корпуса. Корпус прибора с диаметром 160 мм выполняется из стали, алюминиевого сплава или ударопрочного полистирола. Рабочая группа из механизмов, держателя, трубчатой пружины – из медного и железоникелевого сплава, а также стали 08КП. · На выбор доступно как радиальное, так и осевое расположение штуцера с резьбой М20х1.5-8g. · По требования заказчика возможно доукомплектовать прибор передним или задним фланцем для крепления МП4-У на панели других устройств. В базовом исполнении манометр поставляется без фланца. Технические характеристики базового варианта МП4-У: · Степень защиты – IP-40; · Класс точности – 1.5%; · Климатическое исполнение – У2; · Резьба радиального штуцера – М20х1.5 – 8g; · Виброзащита – L3; · Масса – до 1.2 кг. Важно: По индивидуальному заказу также доступны другие варианты исполнений со степенью защиты IP53/IP54, климатическим исполнением Т2 (для эксплуатации в диапазоне температур от -50 до +60°С), конической или дюймовой резьбой штуцера, а также с конкретным указанием единиц измерения (кПа, МПа, кгс/см²). При заказе манометра МП4-У обязательно укажите, в какой среде необходимо проводить замеры избыточного или вакуумметрического давления, требуется ли демпфер для гашения пульсирующего давления, а также перечислите необходимы дополнительные опции (техническая шкала, отметки о первичной проверке на задней стенке, пр.). |