Текст
                    ПРОМЫШЛЕННЫЕ
ПРИБОРЫ
И СРЕДСТВА
АВТОМАТИЗАЦИИ
Справочник
Под общей редакцией В. В. Черенкова
ЛЕНИНГРАД
МАШИНОСТРОЕНИЕ
ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
1987

ББК 32.96 П81 . УДК 681.2 : 007.5 В. Я. Баранов, Т. X. Безновская, В. А. Бек, В. Б. Кошарский, 3. М. Крастошевский, Г. А. Рабинович, И. Б. Френкель, В. В. Черенков, Ю. А. Шлиозберг Рецензент канд. техн, наук В. А. Терехов П81 Промышленные приборы и средства автоматизации: Спра- вочник/В. Я. Баранов, Т. X. Безновская, В. А. Бек и др.; Под общ. ред. В. В. Черенкова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние. 1987. — 847 с., ил. (В пер.): 3 р. 30 к. В справочнике описаны широко применяемые в народном хозяйстве автомат тические приборы, средства регулирования, централизованного контроля и управ- ления, информационно-вычислительные комплексы, устройства телемеханики. Рассмотрены приборы для измерения, контроля и -регулирования температуры,, давления, расхода, уровня, химического состава газов и жидкостей. Приведены рекомендации по выбору и эксплуатации средств автоматизации. Справочник предназначен для инженерно-технических работников, зани- мающихся проектированием, монтажом, наладкой и эксплуатацией систем авто- матики. ... _|Щ_MJ1I_U. IIIIIJU. 1111.1.11'1 ~ £ 2706000000-291 ’ БИБЛИОТЕКА ббк зг.эб П 038 (01)-87 291-87. ,^ерлского е.-. ческого 6Ф6 института (аск| © Издательство «Машиностроение», 1987. кс>..ы.екса
ПРЕДИСЛОВИЕ Повышение эффективности экономики народного хо- зяйства неразрывно связано с внедрением во все его сферы дости- жений научно-технического прогресса, одним из важнейших эле- ментов которого является автоматизация технологических про- цессов. Создание высокоэффективных систем автоматизации от- дельных установок, а также автоматизированных систем управле- ния технологическими процессами (АСУ ТП) крупных производств в различных отраслях промышленности стало возможным в ре- зультате успехов, достигнутых в нашей стране в области при- боростроения и вычислительной техники. В справочнике приведены сведения по техническим средствам, выпускаемым в основном в рамках функционирующей в стране Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), а также рассмотрены основные требования, связанные с их эксплуатацией и техническим обслуживанием. Вопросы устройства, конструкции и программного обеспечения применяемых в системах автоматизации средств вычислительной техники не рассматриваются, так как они подробно изложены в специальной литературе. Основным источником информации при составлении данного справочника являлись номенклатуры заводов-изготовителей, ка- талоги ЦНИИТЭИприборостроения, ТУ и технические описания и инструкции по эксплуатации устройств. Рекомендации по экс- плуатации и техническому обслуживанию приборов и средств автоматизации приведены на основании опыта организации таких служб в черной металлургии и химической промышленности, где разработаны по этим вопросам соответствующие руководящие технические материалы. В справочнике сведения по техническим средствам даны по состоянию на 1986 г. В тех случаях, когда в описании не приво- дятся данные по исполнению, его следует принять как обыкновен- ное. Сведения о цене приборов, коды по общесоюзному классифи- катору продукции (ОКП), а также номера ТУ приведены в от- раслевом каталоге «Приборы и средства автоматизации», изда- ваемом ЦНИИТЭИприборостроения, и номенклатурах заводов- изготовителей. Кроме того, цены приведены в прейскуранте цен № 17 на продукцию приборостроения Государственного коми- тета СССР по ценам. Коллектив авторов приносит благодарность сотрудникам Укра- инского Государственного проектного института «Тяжпромавтома- тика» (Харьков), оказавшим помощь в подготовке книги. Авторы будут признательны за замечания и предложения по улучшению содержания книги, которые просят направлять по адресу: 191065, Ленинград, ул. Дзержинского, 10, ЛО изд-ва «Машиностроение». 3
Часть первая ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРИБОРОВ И СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ (ГСП) Глава I ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ГСП Приборы и средства автоматизации (ПрСА) — сово- купность технических средств (ТС) ГСП, включающих в себя средства измерения (СИ) и средства автоматизации (СА) отрасле- вого назначения, предназначенные для восприятия, преобразова- ния и использования информации для контроля, регулирования и управления. К ним относятся также агрегатные комплексы (АК) измерения и регулирования тепло-, электроэнергетических и механических величин, химического состава и физических свойств газов, жидкостей и твердых тел; вторичные приборы и ин- дикаторы; регуляторы; задатчики; исполнительные механизмы; релейно-контактные устройства; функциональные и логические электронные устройства; источники питания. Естественный сигнал — сигнал первичного измерительного преобразователя, вид и диапазон изменения которого определяется физическими свойствами преобразователя и диапазоном изменения измеряемой величины. Унифицированный сигнал — сигнал, у которого вид носи- теля информации и диапазон его изменения не зависят от вида измеряемой величины, метода измерения и диапазона изменения измеряемых величин. Совместимость ТС — возможность автоматического взаимо- действия ТС в заранее предусмотренных их сочетаниях при по- строении более сложных комплексных устройств и систем без необходимости применения дополнительных или изменения исполь- зуемых средств. Интерфейс, по ГОСТ 15971—84, — совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств цифровой вычислительной системы и (или) программ. СИ и СА — компоненты системы — должны обеспечивать ин- формационную, электрическую и конструктивную совместимость в соответствии с интерфейсом. Работоспособность устройства — состояние устройства, при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя значения своих заданных технических характеристик (параме- тров) в определенных фиксированных пределах, называемых областью работоспособности. 4
Надежность изделия — свойство изделия сохранять значения установленных параметров функционирования в определенных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям исполь- зования, технического обслуживания (ТО), хранения и транспор- тирования. Системы автоматизации — совокупность систем автоматиче- ского контроля, регулирования и управления (САКРиУ) следую- щих категорий: локальных, централизованных САКРиУ, автома- тизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Составными элементами систем автоматизации являются си- стемы автоматического регулирования, управления, сигнализа- ции, схемы автоматических блокировок и технологических защит. Иерархический принцип управления в технике — принцип по- строения многоступенчатых систем управления, при котором функ- ции управления распределяются между соподчиненными частями системы. Нормативно-техническая документация (НТД) — графические и текстовые конструкторские и технологические документы, уста- навливающие обязательные и рекомендуемые требования, нормы, методы или конструкцию изделия, используемые при проектиро- вании, изготовлении, испытаниях, эксплуатации или ремонте. К основным видам НТД относятся стандарты всех категорий, методические указания, руководящие технические материалы и методики институтов, общие технические требования, правила и руководства по применению, типовые технологические процессы, типовые методики испытаний, ограничительные перечни и т. п. 1.1. Измеряемые и регулируемые величины Нормальная работа и технический прогресс всех отраслей народного хозяйства базируются на использовании самых разно- образных ТС измерительной и регулирующей техники, основу которых составляет совокупность ТС ГСП — средств измерений, средств автоматизации, средств управляющей вычислительной техники, а также программных средств, предназначенных для по- строения автоматических и автоматизированных систем измере- ния, контроля, регулирования, диагностики и управления произ- водственными процессами, технологическими линиями и агре- гатами. В состав ГСП входят изделия как необходимые и достаточные для построения систем контроля, регулирования и управления производственными процессами и объектами различных отраслей народного хозяйства, так и для автономного применения при не- обходимости реализации отдельных функций этих систем. Из многообразия СИ, необходимых для удовлетворения по- требностей отраслей народного хозяйства, ГСП в настоящее время охватывает разработку и изготовление, главным образом СИ, 5
Таблица 1.1. Структура измеряемых и регулируемых величин ГСП Структурная группа величин Состав измеряемых и регулируемых величин Теплоэнергети- ческие Температура, давление, перепад давления, уровень, расход Электроэнерге- тические Сила электрического тока; электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических по- тенциалов, электродвижущая сила; активная мощность; реактивная мощность; полная мощность; коэффициент мощности; частота; индуктивность, взаимная индуктив- ность; электрическая емкость; электрическое сопротивле- ние Механические Линейные и угловые величины; угловая скорость; мо- мент силы, момент пары сил; число изделий; твердость материалов; вибрация; звуковое давление; масса Химический состав Массовое содержание, химические свойства и состав газов, жидкостей, твердых тел Физические свойства Относительная влажность;. электрическая проводи- мость; плотность; динамическая и кинематическая вяз- кость; мутность используемых в системах автоматизации. Эти СИ объединяются в пять структурных групп измерения и регулирования: тепло- энергетических, электроэнергетических, механических величин, химического состава и физических свойств. В табл. 1.1 приведен состав величин, охватываемых каждой группой. В связи с непрерывным усложнением задач управления объек- тами, обусловленного ужесточением требований к качеству про- дукции, экономии расхода сырья и уменьшению вредного воздей- ствия на окружающую среду, в последние годы наметилась тен- денция расширения круга измеряемых величин ГСП за счет пока- зателей состава и физико-химических свойств сырья, промежуточ- ных и конечных продуктов производства и др. 1.2. Основы построения ГСП Системотехнические принципы построения ГСП Структура системотехнических основ построения и развития ГСП базируется на следующих принципах и методах, регламенти- рованных ГОСТ 26.207—83: агрегатирования; унификации сигналов, интерфейсов, несущих конструкций, элементной базы, модулей и блоков; 6
минимизации номенклатуры; формирования гибких, перестраиваемых компонентов си- стемы; реализаций в изделиях рациональных эстетических и эргоно- мических требований. Принцип агрегатирования находит свое отражение в том, что наращивание и видоизменение функций отдельных ТС и создание на их основе систем автоматизации осуществляются за счет сочле- нения унифицированных блоков, модулей и комплектных изде- лий без необходимости внесения в них дополнительных конструк- тивных изменений. Реализация принципа унификации сигналов, интерфейсов, не- сущих конструкций, элементной базы, модулей и блоков призвана обеспечить информационную, конструктивную, метрологическую, эксплуатационную, программную, надежностную и энергетиче- скую совместимости изделий. Использование принципа минимизации номенклатуры изде- лий ГСП предполагает максимальное удовлетворение потребности народного хозяйства в ТС ГСП на основе разработки и выпуска АК и унифицированных комплексов (УК) ТС, устройств одного функционального назначения с учетом того, что типоразмеры этих устройств вписываются в организованные определенным образом для них параметрические ряды. Особенностью агрегатного построения комплекса ТС является то, что разработка изделий данного АК в целях изменения, и (или) расширения его функций происходит на основе использования унифицированных базовых конструкций (УБК) и типовых моду- лей ГСП, путем изменения характера их соединения и простран- ственного (структурного) сочетания. Руководствуясь этим поло- жением, разработку изделий АК осуществляют в виде функцио- нально-параметрических рядов, представляющих собой некоторое множество ТС. Это множество упорядочивается по функциям и параметрам. Формирование' гибких, перестраиваемых компонентов пред- полагает возможность наращивания и изменения функций систем автоматизации в процессе их эксплуатации, которая обеспечи- вается наличием в составе ГСП изделий, допускающих перестройку своей структуры и алгоритмов в процессе работы. Реализация рациональных эстетических и эргономических тре- бований проявляется в создании ТС ГСП, отвечающих единому стилю и обеспечивающих максимальные удобства в эксплуатации. Все многообразие выпускаемых ТС ГСП по функциональному признаку разделяют на четыре группы устройств, предназначен- ных для выполнения определенных функций. Так, в первую функциональную группу — группу устройств получения информации о состоянии процесса {объекта управле- ния) — включают датчики, нормирующие преобразователи, уст- ройства формирования алфавитно-цифровой информации. 7
Вторая функциональная группа — группа устройств приема, преобразования и передачи информации — объединяет коммута- торы измерительных цепей, преобразователи сигналов и кодов, шифраторы и дешифраторы, согласовательные устройства, теле- механические устройства измерения, сигнализации и управления. Устройства этой группы используются для преобразования сигна- лов, несущих измерительную информацию, и сигналов, несущих команды управления. Устройства обработки информации, формирования команд управления и представления информации операторам образуют третью функциональную группу. В нее входят анализаторы сигна- лов, функциональные и операционные преобразователи, логиче- ские устройства, устройства памяти, регуляторы, задатчики, управляющие вычислительные устройства и комплексы. Четвертую функциональную группу — группу устройств ис- пользования командной информации на объекте управления — составляют исполнительные механизмы, усилители мощности и вспомогательные устройства к ним, устройства представления информации. Структура ГСП Структуру ГСП из-за ее сложности раскрывают посредством нескольких схем, в основу построения которых закладывают опре- деленный признак (например, функционально-целевой, конструк- тивно-технологический и др.). На рис. 1.1 представлена иерархическая структурная схема ГСП, построенная по функционально-целевому признаку. В со- ответствии с этой схемой изделия ГСП можно разделить на пять групп, расположенных на четырех уровнях иерархии: средства получения информации, средства воздействия на процесс, средства Уров&нь 4 Рис. 1.1. Иерархическая структура ГСП 8
локального контроля и регулирования, средства централизован- ного контроля и регулирования, вычислительные средства авто- матизации управления. Средства получения информации и средства воздействия на процесс предназначены для непосредственного взаимодействия с объектом управления — установками, агрегатами, технологиче- скими процессами, цехами, производствами. Они обеспечивают информацией все вышерасположенные в иерархической структуре средства и осуществляют передачу управляющих воздействий на управляемый объект. Средства локального контроля и регулирования предназна- чены для построения одноконтурных систем контроля и регули- рования простых объектов и систем автономного контроля и регу- лирования отдельных параметров сложных объектов. Эти средства, как правило, выпускаются в составе параметрических рядов и УК, создаваемых на основе базовых моделей. Средства централизованного контроля и регулирования пред- назначены в основном для построения технического обеспечения систем автоматизации объектов, имеющих несколько сотен кон- тролируемых и регулируемых параметров. Эти средства в настоя- щее время практически полностью выпускаются в составе АК. ТС четвертого (верхнего) уровня иерархической структуры ГСП предназначены для построения управляющих вычислительных комплексов (УВК), позволяющих реализовать сложные алгоритмы управления объектом. Использование конструктивно-технологического признака по- зволяет построить структурную схему ГСП, состоящую из взаимо- связанных классификационных группировок: типов изделий, ти- поразмеров изделий; модификаций или исполнений изделий; унифицированных и агрегатных комплексов. Основной классификационной группировкой изделий ГСП яв- ляется тип (базовая конструкция} изделия. Понятие тип изделия определяет классификационную группировку, включающую со- вокупность изделий одинакового функционального назначения и принципа действия, сходных по конструктивному исполнению и имеющих одинаковую номенклатуру главных параметров, опреде- ляющих основное функциональное назначение изделия. Например, для средств получения информации главными параметрами яв- ляются вид измеряемой физйческой величины и вид выходного сигнала (у преобразователей термоэлектрических, например, главными параметрами являются вид измеряемой физической ве- личины — температура, вид выходного сигнала — термоЭДС). В состав типа могут входить несколько типоразмеров, которые имеют определенные числовые значения главного параметра, или модификаций изделий, имеющих определенные конструктивные особенности или определенное значение неглавного параметра. Совокупность типоразмеров, включающая типоразмеры изде- лий со всеми расположенными в определенном порядке число- 9
выми значениями главного параметра данного типа, образует типоразмерный ряд по этому параметру. Например, выпускают рбтаметры с электрической дистанционной передачей показаний типа РЭ 15 типоразмеров с верхними пределами измерений от 0,025 до 16 м®/ч по основному ряду предпочтительных чисел R5 [ГОСТ 8032—84 (СТ СЭВ 3961—83)]. Наряду с понятием модификации часто применяют понятие исполнение, которое определяет совокупность изделий одного типа, обладающих конструктивными особенностями, которые влияют на их эксплуатационные характеристики. Например, имеются тропические исполнения многих изделий, которые отли- чаются повышенной влагостойкостью пропиточных и изоляцион- ных материалов, устойчивостью к разрушающему воздействию тропических живых организмов. Понятие унифицированного комплекса (УК) определяет объеди- нение в комплекс изделий нескольких типов, которые предназна- чены для измерения разных величин или выполнения различных функций. Изделия УК. должны быть одного принципа действия и иметь унифицированные конструктивные элементы. Как правило, их строят по блочно-модульному принципу на основе базовых конструкций, используемых в нескольких или во всех типах изделий комплекса. Примером УК являются преобразователи измерительные «Сап- фир-22» абсолютного и избыточного давления, разрежения, давле- ния-разрежения, разности давлений, которые имеют унифициро- ванное электронное устройство и отличаются лишь конструкцией измерительного блока. Отличительной особенностью изделий УК является то, что соединение ТС комплекса между собой в любых сочетаниях не приводит к реализации новых функций этими средствами. Понятие агрегатного комплекса (АК) определяет совокупность ТС, характеризующихся всеми составляющими совместимости и предназначенных для решения определенных задач автоматиче- ского контроля и регулирования (см. п. II.3). Изделия АК создают на унифицированной конструктивной базе по блочно-модульному принципу построения с использова- нием базовых модулей. Различное сочетание устройств, входящих в АК, позволяет реализовать новые функции. Технические средства ГСП классифицируют по следующим признакам: по выполняемым функциям — изделия получения ин- формации; изделия передачи, ввода и (или) вывода информации; изделия преобразования, обработки и хранения информации; изделия использования информации; вспомогательные изделия (источники питания и др.); виду энергии носителя сигналов в ка- нале связи — электрические изделия, пневматические изделия, гидравлические изделия, комбинированные изделия, изделия, ра- ботающие без использования вспомогательной энергии; метроло- гическим свойствам — средства измерений; изделия, не являю- 10
щиеся средствами измерений, которые, в свою очередь, подраз- деляют на изделия, имеющие нормируемые точностные характе- ристики, влияющие на точность выдаваемых управляющих воз- действий (далее, средства автоматизации), и на изделия, не имею- щие точностных характеристик; эксплуатационной закончен- ности — изделия первого, второго и третьего порядка; защищен- ности от воздействия окружающей среды, подразделяющиеся на исполнения изделий — обыкновенное; защищенное от попа- дания внутрь изделия твердых тел (пыли); защищенное от попада- ния воды внутрь изделия; защищенное от агрессивной среды; взрывозащищенное; защищенное от других внешних воздействий; устойчивости к механическим воздействиям, подразделяющимся на исполнения изделий — виброустойчивое, вибропрочное, уда- роустойчивое; одновременной защищенности от воздействия окру- жающей среды и устойчивости к механическим воздействиям; эти изделия допускается изготовлять в сочетании вышеперечислен- ных исполнений по защищенности и устойчивости к таким воздействиям. Оптимизация номенклатуры изделий ГСП Номенклатура ТС ГСП в настоящее время насчитывает свыше 2000 типов изделий и имеет тенденцию дальнейшего роста за счет создания средств, удовлетворяющих решению непрерывно услож- няющихся задач управления объектами, в том числе из-за «вовле- чения» в круг измеряемых величин ГСП показателей состава и физико-химических свойств сырья, промежуточных и конечных продуктов промышленного производства. Удовлетворение спроса на ТС ГСП необходимых типов и тре- буемого качества, удовлетворение интересов потребителей по обес- печению минимальных затрат на их эксплуатацию ставят перед отраслью приборостроения задачу непрерывного совершенство- вания номенклатуры этих средств, важнейшей целью которого является ее рациональная минимизация. Одним из направлений этой минимизации является сокращение производства числа типо- размеров ТС ГСП до целесообразного минимума, определяемого методикой построения параметрических рядов этих средств, раз- рабатываемых на базе рядов предпочтительных чисел. Методика построения таких рядов изделий ГСП включает: отбор основных параметров приборов и устройств, подлежащих регламентации; выделение из их числа главного параметра и установление наиболее рационального размера ряда приборов по главному па- раметру. При этом преимущественно применяются ряды, построенные на основе геометрической прогрессии, с числовыми значениями, со- ответствующими ГОСТ 8032—84 (СТ СЭВ 3961—83). Разработаны параметрические ряды: первичных преобразова- телей давления, расхода, уровня, температуры; электроизмери- 11
тельных приборов; вискозиметров; электрических исполнитель- ных механизмов. При установлении количества типоразмеров приборов в пара- метрическом ряду наблюдается противоречивое мнение, заключаю- щееся в том, что увеличение числа типоразмеров усложняет про- изводство приборов и повышает их стоимость, а их уменьшение снижает точность стабилизации технологических величин и создает избыточность применяемых средств. Такое противоречие пред- определяет необходимость построения оптимизированных параме- трических рядов изделий ГСП, основанных на анализе и учете достаточно большой совокупности технико-экономических дан- ных — потребности народного хозяйства в приборах, зависимости потребности и затрат на их разработку и производство от основных параметров, зависимости стоимости от серийности и других факторов. Оптимизированным параметрическим рядом изделий ГСП при- нято считать множество сгруппированных по функциональному назначению ТС, упорядоченных по их основным параметрам, перекрывающим некоторый заданный диапазон значений Этих параметров при условии минимизации затрат на производство этих средств или удовлетворения другого принятого критерия опти- мальности. Агрегатирование в ГСП Принцип агрегатирования применительно к изделиям ГСП определяет построение функционально более сложных устройств из ограниченного набора более простых унифицированных изде- лий (модулей) методом их наращивания и стыковки. При этом под модулем понимается конструктивно-целостная ячейка, выполняю- щая одну типовую функцию (например, усиление — модулем яв- ляется усилитель постоянного тока, и т. д.). Применение прин- ципа агрегатирования позволяет использовать рациональный минимум конструктивных элементов, обеспечивает взаимозаме- няемость приборов в целом и отдельных их узлов, значительно упрощает и удешевляет процессы обслуживания и ремонта при- боров, позволяет компоновать различные системы автоматизации с заданными техническими характеристиками, дает возможность совершенствования изделий ГСП, не прибегая при этом к их полному обновлению. При построении изделий ГСП выделяют два метода (пути) агрегатирования. Первый метод заключается в том, что ТС с но- выми характеристиками и (или) функциями создаются за счет агрегатного соединения унифицированных элементов, модулей и блоков на основе общей УБК или нескольких конструкций. Примером реализации этого метода являются параметрические ряды унифицированных датчиков теплоэнергетических величин с унифицированными пневматическим и электрическим сигна- лами. Несмотря на значительное разнообразие физической при- 12
роды измеряемых величин, благодаря правильно выбранному принципу построения каждый датчик содержит унифицированный электрический или пневматический преобразователь измеряемой величины в усилие и измерительный блок. Второй метод агрегатирования использует в качестве конструк- тивной основы систему унифицированных типовых конструкций (УТК), предназначенных для применения в качестве несущих конструкций устройств АК ГСП, в том числе измерительной и вы- числительной техники, наладочно-испытательного оборудования для технологических установок. Узлы и детали этой системы можно использовать как для построения различных устройств, так и для их установки в любую из типовых конструкций, выполнить, в ко- нечном итоге, конструктивно законченные устройства. Принцип совместимости, реализуемый при построении АК, позволяет создавать техническое обеспечение систем автоматиза- ции всех категорий для различных отраслей народного хозяйства, использовать при этом изделия различных АК на основе методов агрегатирования. Информационная совместимость изделий ГСП Обмен информацией различных устройств ГСП, входящих в системы автоматизации, осуществляется посредством сигналов связи и интерфейсов. Неотъемлемой функцией этих систем является измерение, в процессе которого исходная, как правило, непрерыв- ная физическая величина преобразуется в непрерывный измери- тельный сигнал, который несет о ней информацию. В аналоговых системах контроля и регулирования используют непрерывные (аналоговые) измерительные сигналы (ток, напряже- ние, световой поток, давление жидкости и т. п.), несущие количе- ственную информацию об измеряемой физической величине, на основе которой осуществляется управление объектом. В дискретных (цифровых) системах контроля и регулирования происходит промежуточное преобразование (кодирование) сиг- нала. В дальнейшем сигнал используют в цифровой форме, что позволяет исключить потерю содержащейся в нем информации. Одновременно с формированием измерительной информации сигналы связи обеспечивают дистанционную связь ТС системы. По характеру носители информационных сигналов связи ГСП подразделяют на две группы (рис. 1.2). Энергетические носители сигналов используют главным образом Для формирования измерительной информации и дистанционной связи ТС; вещественные носители — для хранения и представле- ния информации. Наибольшее распространение в системах автоматизации полу- чили электрические сигналы связи, обладающие такими преиму- ществами, как высокая скорость их передачи, дешевизна и про- стота прокладки линий связи, возможность передачи сигналов на значительные расстояния, универсальность и доступность источи 13
Рис. 1.2. Классификация носителей информационных сигналов связи изделий ГСП ников энергии. Факторами, ограничивающими использование электрических сигналов, в ряде случаев могут быть пожаро- и взрывоопасность, недостаточная помехозащищенность. Пневматические сигналы связи применяются главным образом в нефтяной, химической и нефтехимической промышленности. Целесообразностью их применения является существенная инер- ционность процессов в указанных отраслях и пожаро- и взрыво- безопасность пневматических средств контроля и регулирования. В табл. 1.2 приведен перечень основных унифицированных ана- логовых сигналов ГСП. v Из электрических сигналов наибольшее распространение нашли унифицированные сигналы постоянного тока и напряжения. Они Таблица 1.2. Перечень основных унифицированных аналоговых сигналов ГСП Электрические сигналы Пневма- тический сигнал, кПа Постоянный ток, мА Напряжение по- стоянного тока, мВ Напряжение переменного тока, В Частота, кГц 0—5; (—5)—0— (+5); 0—20; (—20)—0—(Н-20); 4—20 0—10; (— 10)—0—(+10); 0—20; 0—50; 0—1 000; (—1 000)—0— (+1 000); 0—5 000; 0—10 000 0—2; (-1)-0-(+1) 0—8; 2—4; 4—8; 0—100; 20—100 14
I используются как для передачи информации от датчиков к устрой- I ствам управления и от них к исполнительным устройствам, так I и для обмена информацией устройств управления.v | Частотные сигналы используются главным образом в теле- * механической аппаратуре и в отдельных АК. 1 В первичных преобразователях теплоэнергетических параме- | трое применяют сигнал взаимной индуктивности. Его применение i обусловлено тем, что дифтрансформаторный преобразователь j линейного перемещения чувствительного элемента в сигнал взаим- I ной индуктивности имеет простую конструкцию, высокую надеж- 4 ность и устойчив к воздействию окружающей среды. Импульсные сигналы с дискретным изменением параметра используют для передачи информации от сигнализирующих изме- рительных преобразователей контроля состояния различных двух- позиционных устройств, а также для передачи командных сигна- лов типа «включить—выключить». Кодированные сигналы преимущественно используют для об- мена информацией между различными цифровыми устройствами обработки информации. Допускается также использование естественных сигналов тер- моэлектрических преобразователей, термопреобразователей со- противления и др. Обмен информацией между устройствами УВК и другими ТС с кодированными сигналами осуществляется по интерфейсам. В соответствий с назначением в состав интерфейса входят перечень сигналов взаимодействия н правила обмена этими сигна- лами; совокупность" физических элементов, реализующих пере- дачу и прием, сигналов взаимодействия; совокупность конструк- тивных элементов, обеспечивающих соединение взаимодействую- щих элементов. 1.3. Характеристики средств ГСП Конструктивные характеристики Изделия ГСП строят, как уже отмечалось, на базе УТК. В на- стоящее время такой базой является система УТК-20, несущие кон- струкции которой создают исходя из ширины модуля — 20 мм. По входимости изделия системы УТК-20 подразделяют на изделия нулевого, первого, второго и третьего порядков, имеющих следующую номенклатуру. изделия нулевого порядка — монтажные вдвижные платы; изделия первого порядка — каркасы частичные, частичные пере- ходные, частичные приборные; изделия второго порядка — каркасы блочные вставные, ком- плектные вставные, блочные приборные и комплектные приборные; изделия третьего порядка — кожухи встраиваемые, настоль- ные, настенные; шкафы' напольные, настенные; стойки стационар- 15
ные, передвижные, настольные; секции пультов, щитов шкафных, щитов панельных; столы; подставки. Монтажные платы и каркасы, являющиеся номенклатурой изделий низших порядков — нулевого, первого и второго — пред- назначаются, как правило, для преобразования в изделия высшего порядка. Одновременно каркасы могут использоваться непосред- ственно для построения различных законченных устройств. Изделия, выполненные на базе конструкций изделий низшего порядка, могут последовательно устанавливаться в любое из изде- лий более высокого порядка, являющихся целью конструиро- вания. По конструктивно-технологическому признаку изделия раз- личных конструктивных исполнений системы УТК-20 подразде- ляют на типы изделий с нормированными основными размерами в соответствии с ГОСТ 20504—81. Присоединения к изделиям ГСП внешних трубопроводов для передачи пневматических сигналов и энергии питания осуще- ствляют с помощью гнезд и различных соединений (штуцеров, ниппелей, накладных и уплотняющих гаек); их типы, основные параметры, а также технические требования к ним нормированы ГОСТ 25165—82*. Соединения изделий ГСП с внешними трубопроводами, пред- назначенными для передачи гидравлических сигналов и энергии питания, подвода измеряемой, контролируемой или регулируемой жидкостной или газовой среды с условным давлением до 160 МПа осуществляется с помощью резьбовых соединений и фланцев; типы, основные параметры, габаритные размеры, а также техни- ческие требования к ним регламентированы ГОСТ 25164—82*. Как отмечалось в п. 1.2, в зависимости от воздействия окру- жающей среды изделия ГСП подразделяют на исполнения: обык- новенные, защищенные от попадания внутрь изделий твердых тел (пыли), защищенные от попадания воды внутрь изделий; защищен- ные от агрессивной среды; взрывозащищенные; защищенные от других внешних воздействий. По устойчивости к механическим воздействиям изделия ГСП подразделяют на исполнения — вибро- устойчивые, вибропрочные и удароустойчивые. Каждое исполнение изделий имеет свои конструктивные осо- бенности, которые реализуются при их изготовлении исходя из требований стандартов и (или) технических условий на изделия конкретных групп (видов): защиту от проникновения твердых тел и воды внутрь изделий обеспечивают в соответствии с требованиями ГОСТ 12997—84 (СТ СЭВ 1635 —79, СТ СЭВ 1636—79, СТ СЭВ 778—77) и ГОСТ 14254—80 (СТ СЭВ 778—77); устойчивость изделий от воздействия температуры и влаж- ности окружающего воздуха, от воздействия атмосферного давле- ния и ударных воздействий (ГОСТ 12997—84), от воздействия дру- гих климатических факторов — солнечного излучения, дождя, 16
ветра, падения капель, абразивного действия пыли, воздействия плесневых грибков, выпадения инея и др. — ГОСТ 15150—69* (СТ СЭВ 458—77, СТ СЭВ 460—77); устойчивость к воздействию постоянных магнитных полей и (или) переменных полей сетевой частоты (ГОСТ 12997—84); изготовление взрывозащищенных и рудничных изделий — ГОСТ 22782.0—81* (СТ СЭВ 3141—81) и ГОСТ 24754—81 (СТ СЭВ 2310—80); степень защищенности изделий от проникновения внутрь их твердых тел и воды; вид взрывозащиты изделий; защищенность от агрессивной среды; конкретные значения устойчивости изделий к воздействию других влияющих факторов — в соответствии с тре- бованиями стандартов и (или) технических условий на изделия кон- кретных групп (видов). Для монтажа ПрСА в местах их непосредственного использова- ния применяются, как правило, различные материалы: прокатная и холодногнутая сталь; трубы; кабельная продукция; крепежные детали; материалы для сварки и пайки; прокладочные, изоляцион- ные и лакокрасочные материалы; запорная трубопроводная арма- тура (вентили, краны); щиты, пульты, штативы, шкафы и другие изделия и конструкции. Надежностные характеристики Надежность изделий ГСП — комплексное свойство (комплекс- ная характеристика), которое в зависимости от назначения изде- лий и условий их эксплуатации характеризуется: безотказцрстью — свойством непрерывного сохранения рабо- тоспособности изделий в течение некоторого интервала времени; ремонтопригодностью — свойством приспособления изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их путем проведения ТО и ремонта; долговечностью — свойством сохранения работоспособности из- делия с необходимыми перерывами для ТО и ремонта до наступле- ния некоторого предельного состояния, например экономической целесообразности дальнейшего ремонта; сохраняемостью — свойством непрерывного сохранения рабо- тоспособности изделия после хранения и транспортирования. Наиболее важной составляющей надежности является безот- казность, характеризующая собой свойство непрерывно сохранять работоспособность изделия в течение некоторого интервала времени. В нормативно-технической документации на ТС указывают основные параметры, определяющие границы области их работо- способности, выход за которые характеризуется как отказ, т. е. утрата работоспособности, наступающей либо внезапно, либо постепенно. Примерами параметров границы работоспособности Для разных изделий могут служить: основная погрешность, вариа- ция показаний, коэффициент усиления, скорость перемещения 17
и т. п. Выбор границ области работоспособности обычно прово- дится непосредственно по НТД на изделия независимо от места их применения. В силу того, что последствиями отказов изделий ГСП (табл. 1.3) могут быть значительные экономические ущербы (сни- жение уровня производства технологического процесса и качества выпускаемой продукции, потери энергии и сырья, аварии и про- стои отдельных участков и цехов), обеспечению их высокой надежности уделяется большое внимание как на стадии раз- работок изделий, так и в процессе их производства и эксплуа- тации. Обычно после отказов многие изделия ГСП подлежат замене или ремонту, т. е. они относятся к классу восстанавливаемых средств. Так, после внезапных отказов изделия восстанавливают заменой или ремонтом, после постепенных отказов — изменением параметров настройки. Таблица 1.3. Классификация отказов изделий ГСП Вид отказа Определение отказа Постепенный Длительное изменение параметра, например дрейф нуля Внезапный Скачкообразное изменение параметра, например сгора- . ние, замыкание, обрыв Явный Обнаружение без применения дополнительных СИ, например по неизменности показаний при изменении измеряемой величины Неявный Обнаружение посредством поверки образцовыми СИ Независимый Возникновение не связано е бывшими отказами Зависимый Возникновение является следствием ранее свершивше- гося отказа Полный Невозможность выполнения отказавшей функции Частичный Отказавшая функция выполнима не полностью Конструкцион- ный Нарушение установленных норм конструирования Производствен- ный Нарушение установленного процесса изготовления (ре- монта) Эксплуатацион- ный Нарушение правил (условий) эксплуагации 18
Частичные отказы являются одним из видов отказов-многока- нальных устройств; эти отказы могут быть как одиночными, так и групповыми, когда нарушается реализация функций соответ- ственно по одному или группе параметров. Для дискретных устройств специфическим видом отказов чаще всего являются сбои — самоустраняющиеся отказы, приводящие к кратковременному нарушению работоспособности, и устраняе- мые с пульта нажатием кнопки сброса (например, сбросом регистра в нуль). Вследствие важности учета влияния отказов ТС на функцио- нирование объекта их подразделяют на вызывающие и не вызываю- щие его остановку; первые из них, в свою очередь, делят на при- водящие и не приводящие к повреждению оборудования. Показатели безотказности изделий ГСП выбирают в зависи- мости от закона распределения времени их безотказной работы (табл. 1.4). Таблица 1.4. Перечень показателей надежностных характеристик изделий ГСП Надежностные характеристики Показатели надежности изделий восстанавливаемых невосстанавливаемых Безотказность Вероятность безотказной работы за заданное время Р(0 Средняя наработка на отказ 1 Средняя наработка до отказа 10 Параметр потока отказов Й Интенсивность от- казов X Ремонтопригод- ность Вероятность восстановле- ния работоспособности за за- данное время F ,/в) — Среднее время восстановле- ния работоспособности Долговечности Средний срок службы Отождествляется с безотказностью Средний ресурс Гамма-процентный ресурс Назначенный ресурс /д Сохраняемость Гамма-процентный срок сохраняемости /0¥ Средний срок сохраняемости fCY 19
При экспоненциальном законе распреде- ления, находящем широкое применение в случаях внезапных отказов, в качестве показателя безотказности принимают: для восстанавливаемых устройств — или Р (t) для заданного времени t, или Q, или t; для невосстанавливаемых устройств — или Р (f), или X, или ?0. При нормальном законе распределения, применяемом при наличии постепенных отказов вследствие изна- шивания, задаются два показателя безотказности: для восстанавливаемых устройств — Р (t) и ?; для невосстанавливаемых устройств — Р (t) и 10. При прочих законах распределения времени безотказной ра- боты изделий ГСП их безотказность задается Р (/) и Р (//2). Ремонтопригодность изделий ГСП, наряду с показателями F (tB) и te, приведенными в табл. 1.4, характеризует также и время простоя, определяющее длительность отключения устройств из-за отказа. F (tB), te и время простоя зависят как от свойств самих изделий, так и от квалификации обслуживающего их пер- сонала, от организации эксплуатации. Надежность изделий ГСП может характеризоваться и ком- плексными показателями, определяющими несколько ее состав- ляющих: средние и удельные трудоемкости ТО, суммарные тру- доемкости ремонта, суммарные стоимости ТО и ремонта; коэффи- циент готовности /Сг, определяемый как вероятность того, что устройство находится в работоспособном состоянии в произволь- ный момент времени. Для многоканальных и многофункциональных устройств пока- затели надежности устанавливают в большинстве случаев по каж- дому каналу и для каждой функции в отдельности. Определение показателей надежности приборов и устройств ГСП осуществляется аналитическим или экспериментальным мето- дом, или их комбинацией. Аналитический метод базируется на методах расчета по данным о надежности его элементов и исполь- зуется для оценки предполагаемой надежности при проектирова- нии; экспериментальное определение показателей надежности основывается на испытании устройств в лабораторных условиях и в условиях эксплуатации. Целью лабораторных испытаний является проверка правиль- ности определения надежности расчетным методом — исследова- тельские испытания; проверка соответствия показателей надеж- ности устройств требованиям стандартов, технических заданий и технических условий — контрольные испытания. Цель испытаний в условиях эксплуатации — определение фактических значений показателей надежности, законов распределения случайных ве- личин (например, времени безотказной работы или времени вос- становления), характеристик потоков отказов. 20
Метрологические характеристики Важнейшими функциями систем автоматизации являются из- мерения с заданной точностью физических величин и параметров технологических процессов, выработка и автоматическая выдача с определенной точностью воздействий на объекты управления. Для оценки выполнения этих функций нормируют метрологиче- ские и точностные характеристики изделий ГСП. Свойства СИ, влияющие на результаты и погрешности измере- ний, нормируются и определяются их метрологическими характе- ристиками. Свойства СА, влияющие на точность выдаваемых ими управляющих воздействий, т. е. на соответствие реализуемых функций номинальным функциям, предписываемым данному из- делию, нормируются и определяются их точностными характери- стиками. В целях обеспечения метрологической совместимости в системах автоматизации устанавливают такие точностные харак- теристики СА ГСП, которые там, где это возможно, по наимено- ванию, способам нормирования и формам представления идентичны метрологическим характеристикам СИ ГСП. Метрологические и точностные характеристики обычно пред- ставляются их комплексами, состав которых определяют исходя нз специфики и назначения использования изделий. Этот состав позволяет следующее: определять погрешность результатов измерений и точность выдачи управляющих воздействий с требуемой степенью достовер- ности; учитывать все свойства изделий, которые оказывают суще- ственное влияние на погрешность измерений или управляющих воздействий; обеспечивать возможность достоверной оценки расчетным путем (по характеристикам отдельных ТС, входящих в системы) метроло- гических характеристик систем или погрешности результатов из- мерений, точности выдаваемых управляющих воздействий с уче- том конкретных условий их применения; осуществлять экспериментальную проверку и контроль изде- лий ГСП на соответствие установленным требованиям при выпуске из производства и в процессе эксплуатации; обеспечивать возможность выбора отдельных ТС при компо- новке технического обеспечения систем автоматизации. Определение оценки погрешности измерений в основном сводят к уточнению характеристик, составляющих эту погрешность, и последующему синтезу по ним общей погрешности результата измерений. Приведенные наиболее существенные составляющие погреш- ности измерений обусловлены как свойствами самих используемых СИ, так и их взаимодействием с контролируемым объектом (табл. 1.5). Способ суммирования указанных в таблице составляю- щих погрешности в целях определения их общего суммарного зна- 21
Таблица 1.5. Наиболее существенные составляющие погрешности измерений Составл яюща я погреш ности измерения Причины, обусловливающие погрешность Неидеальность собственных свойств СИ в нормальных (исходных, фиксированных) условиях — основная погрешность СИ Собственные свойства СИ Реакция СИ на отклонение влияющих величин, параметров окружающей среды и т. д. от нормальных условий Собственные свойства СИ; от- клонение влияющих величин от нормальных условий Реакция СИ на скорость изменения сиг- нала Собственные свойства СИ; ча- стотный спектр входного сигна- ла Обмен энергией между измерительными цепями СИ и объектом, параметр которого измеряется Собственные свойства СИ; свойства объекта измерения; свойства послевключенных (предвключенных) СИ Обмен энергией между измерительными цепями (выход—вход) СИ, образующих из- мерительную систему чения при измерении параметра зависит от конкретного вида СИ и способа представления нормируемых метрологических характе- ристик, выражающих эти составляющие погрешности. Для СИ ГСП характерно большое разнообразие условий их применения, которые определяются внешними факторами, спек- тром частот входного сигнала, методом измерений. Исходя из этого наиболее целесообразно нормирование детализированного комплекса метрологических характеристик СИ, каждая из кото- рых отражает одно определенное свойство собственно СИ. Детализированный комплекс характеристик, хотя и не позво- ляет потребителю получать готовую интегральную оценку точ- ности получаемых результатов измерений, но благодаря своей гибкости он дает возможность определять погрешность измерений для самых разнообразных условий применения СИ. Кроме того, этот комплекс позволяет оценить отдельные составляющие погреш- ности измерений при условии, что известны оценки характеристик внешних факторов и входного сигнала, которые влияют на соот- ветствующие составляющие погрешности измерений. При этом неизбежно встает задача их последующего суммирования для на- хождения полной погрешности измерений. Номенклатура нормируемых метрологических характеристик СИ ГСП регламентирована ГОСТ 8.009—84. Она включает харак- теристики, необходимые для определения как результата измере- 22
нИй, так и составляющей его погрешности, обусловленной свой- ствами СИ; из нее должны выбирать необходимые комплексы характеристик, подлежащих нормированию для конкретных ти- пов СИ. Системы автоматизации, построенные на основе изделий ГСП, с метрологической точки зрения обладают определенными особен- ностями по сравнению с отдельными СИ, в том числе: распределен- ностью ТС в пространстве, в результате чего многие изделия си- стемы находятся в различных условиях эксплуатации; наличием каналов связи и, как следствие, большой подверженностью воз- действиям различного рода помех; многофункциональностью и многоканальностью и, как следствие, наличием измерительных коммутаторов, промежуточных преобразователей, взаимным влия- нием каналов; гибкостью структуры системы — возможностью ее развития в процессе эксплуатации; связью с органами управле- ния, регулирования и с вычислительной техникой; преимуществен- ной работой в динамическом режиме; длительным непрерывным функционированием, невозможностью полного отключения си- стемы для профилактических работ, а иногда и ее отдельных устройств без остановки технологического процесса. Все это усложняет проблему нормирования метрологических характери- стик систем и на практике, в большинстве случаев определение погрешности измерения АСУ ТП, информационно-измерительных систем осуществляется или по метрологическим характеристикам систем (или их измерительных частей), являющихся составной частью более сложных систем и применяемых в заранее определен- ных (известных) условиях измерений, или по метрологическим характеристикам отдельных СИ, входящих в системы. Определение метрологических и точностных характеристик сопровождает не только эксплуатацию средств ГСП, но и их разработку и производство. Так, для серийных СИ ГСП преду- смотрены государственные приемочные испытания и контрольные испытания. При выпуске из производства и в процессе эксплуата- ции осуществляются первичные периодические, внеочередные и инспекционные поверки СИ ГСП. Средства измерения индивидуального производства, а в от- дельных случаях и серийного производства, могут подвергаться метрологической аттестации, заключающейся в определении дей- ствительных значений их метрологических характеристик. Системы автоматизации, в частности АСУ ТП, в целях опреде- ления их метрологических-и точностных характеристик, подвер- гаются государственным, межведомственным, ведомственным и приемосдаточным испытаниям. Перечни определяемых и контролируемых метрологических и точностных характеристик для данного изделия ГСП на различ- ных этапах испытаний, поверки или метрологической аттестации Указываются в НТД и технических условиях на эти из- делия. 23
1.4. Нормативно-техническая документация Разработка, изготовление и эксплуатация ПрСА — совокуп- ности ТС ГСП и СИ и СА отраслевого назначения, а также регла- ментация общих вопросов их использования — обеспечиваются системой НТД (см. приложение), из которой применительно к прак- тике использования ПрСА условно могут быть выделены следую- щие комплексы нормирования: технических требований и условий на ПрСА; метрологического обеспечения ПрСА \ надежности ПрСА; несущих и монтажных конструкций ПрСА; эксплуатации ПрСА. Комплекс НТД нормирования технических требований и усло- вий на ПрСА (прилож. 1.1) представлен стандартами нормирова- ния: терминов и определений на ПрСА, общих технических тре- бований к ним; методов испытаний; требований к исполнению для использования в различных климатических районах; требова- ний по устойчивости к внешним воздействиям — пыль, вода, вибрация, электрические и электромагнитные помехи; требований по построению параметрических рядов ПрСА; технических тре- бований, условий и методов испытаний конкретных типов ПрСА. Основополагающим среди этих стандартов является ГОСТ 12997—84, нормирующий общие технические требования к изделиям ГСП, к совместимости, по устойчивости к внешним воздействиям, методы контроля и испытаний изделий. Комплекс НТД нормирования надежности ПрСА (см. при- лож. 1.2) содержит стандарты, нормирующие: термины, определе- ния, показатели и основные положения по надежности ПрСА; определение критериев отказов и номенклатуры показателей; технические требования и методы испытаний; требования к ка- честву аттестованной продукции; критерии отказов и предельных состояний; методы испытаний на надежность; системы сбора и обработки информации. НТД на несущие и монтажные конструкции ПрСА представ- лена в прилож. 1.3, содержащем документы, нормирующие: общие технические условия на УТК; номенклатуру и оценку тех- нического уровня и качество УТК-20; несущие конструкции ПрСА; конструкции подсоединения ПрСА к внешним гидравличе- ским, газовым и пневматическим линиям; технические условия на виброустойчивые, пыле- и водозащищенные конструкции. Комплекс НТД нормирования эксплуатации ПрСА (см. при- лож. 1.4) включает в себя стандарты, нормирующие: термины и определения по эксплуатации техники; эксплуатационные и ре- монтные документы; термины, определения и основные положения по ТО и ремонту техники, трудоемкость ТО и ремонта ПрСА; основные положения, термины, определения, общие требования и средства защиты, организацию обучения работающих безопас- ности труда; опасные и вредные производственные факторы. 1 Комплекс НТД нормирования метрологического обеспечения ПрСА в дан- ном справочнике не приводится. Рекомендуются РД Госстандарта. 24
Глава II СРЕДСТВА ГСП — ОСНОВА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ Развитие отраслей народного хозяйства характери- зуется все более увеличивающимися масштабами использования приборов и средств автоматизации (ПрСА) для управления совре- менными технологическими процессами, агрегатами и линиями. Связанный с этой тенденцией рост затрат на создание систем управления делает актуальными задачи выбора категории си- стемы и технических средств автоматизации для конкретных технологических объектов. II. 1. Категории систем автоматизации Имеются три основные категории систем автоматизации: 1) ло- кальные системы автоматического контроля, регулирования и управления (ЛСАКРиУ); 2) централизованные системы автомати- ческого контроля, регулирования и управления (ЦСАКРиУ); 3) автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). К ЛСАКРиУ, первой категории систем автоматизации, от- носят многочисленные локальные (местные) средства контроля и автоматизации (ЛСКиА), функционирующие без участия человека. Эти системы находят широкое применение на хорошо изученных «простых» объектах автоматизации с числом измеряемых величин, не превышающих десятка, например, для котельных установок малой мощности, кондиционеров, холодильных агрегатов и других объектов. ЛСАКРиУ также являются нижним иерархическим уров- нем АСУ ТП и осуществляют функции измерения, контроля и регулирования основных технологических параметров, характери- зующих состояние технологического процесса. Тенденция создания агрегатов большой мощности, проявляю- щаяся во многих отраслях народного хозяйства, сопровождается возрастанием требований к качеству ведения процесса. След- ствием этих требований является необходимость наращивания числа контролируемых и регулируемых величин, влекущего за собой увеличение щитов автоматизации и вместе с ними определен- ные трудности для оператора по восприятию информации для ка- чественного ведения процесса. Это противоречие устраняют по- средством создания систем автоматизации второй категории — В ЦСАКРиУ, в отличие от ЛСАКРиУ, существенно увеличи- ваются степени автоматизации и централизации контроля и управ- ления технологическими объектами, а также автоматизируются операции сравнения фактического состояния этих объектов с за- данным и выдачи результатов такого сравнения оператору. 25
Выпускаемые в настоящее время средства централизованного контроля и автоматизации (СЦКиА) позволяют создавать также ЦСАКРиУ на основе принципов АСУ ТП. Такими ЦСАКРиУ дополнительно реализуются новые функции, а именно: функции по вычислению комплексных показателей эффективности работы отдельных агрегатов и технико-экономических показателей всего технологического процесса, вычислению на этой основе оптималь- ных управляющих воздействий и реализации этих воздействий или в виде уставок локальных регуляторов, или в виде непосред- ственного воздействия на исполнительные устройства, или вруч- ную оператором, управляющим технологическим процессом. Как показывает практика использования ЦСАКРиУ, для мно- гих случаев управления технологическими объектами функций, реализуемых ЦСАКРиУ, оказывается недостаточно. Непрерывное появление новых высокоинтенсивных техноло- гий, агрегатов и линий большой единичной мощности, отличаю- щихся: сложностью управления, связанной с проведением про- цессов при критических значениях основных физико-химических параметров; строгим соблюдением режимов пуска и останова; своевременной локализацией различных нарушений процессов — выдвигает повышенные требования к качеству управления объек- тами, в том числе к необходимости реализации управления на основе использования новых функций. К таким функциям следует отнести повышение уровня контроля качества путем не только увеличения числа контролируемых ве- личин, но и осуществления более точного и комплексного кон- троля, включая контроль сырья и промежуточных продуктов. Весьма важной функцией является оптимальное управление объек- тами на основе их математических моделей. Значительная стои- мость и длительные сроки разработки таких моделей окупаются экономией за счет уменьшения потерь от неоптимального управ- ления. Приведенные повышенные требования к качеству управления, а также наличие прогресса в области теории и техники управления создали предпосылки к использованию в отраслях народного хозяйства систем автоматизации третьей категории — АСУ ТП. В этих системах объединяются решения задач контроля и регули- рования технологических процессов, выбора оптимальных режи- мов и алгоритмов управления. II.2. Рекомендации по выбору технических средств систем автоматизации Разработка систем автоматизации базируется на учете много- численных технических, экономических, производственных, экс- плуатационных и других факторов автоматизируемого объекта, которые формируют требования к системам, в том числе к осна- щению их техническими средствами (ТС). 26
Совокупность требований к ТС может быть удовлетворена их различными наборами. При этом те или иные требования будут выполнены в различной степени в зависимости от конкретных ПрСА, использованных в системе. В результате, выбор такого комплекта ТС, что наилучшим образом обеспечивал бы выполне- ние всех целей системы автоматизации, становится многоальтер- нативной задачей, решение которой предполагает сравнение различных вариантов выбора ПрСА с учетом разнообразных критериев. По мере усложнения структуры системы автоматизации число этих критериев растет, что приводит к существенным трудностям при выборе наиболее предпочтительного варианта ТС для системы. Эги трудности усложняются также и отсутствием общепринятых количественных показателей и оценочных шкал для сравнения различных вариантов выбора ТС, отсутствием общих формализо- ванных процедур выбора на всех этапах проектирования. Поэтому в большинстве случаев практически проблема выбора ТС для систем автоматизации пока решается эвристическими методами на основе опыта и интуиции их проектировщиков. Основанием для разработки систем автоматизации является задание на их проектирование (см. СНиШ.02.01—85) г. В этом задании должны быть обязательно приведены характеристики технологического объекта управления и сформированы в обобщен- ном виде следующие требования к системе: по характеристике объекта управления — технологическую схему цепи аппаратов и особенности ее структуры — наличие (отсутствие) параллельных цепей аппаратов (технологических узлов), промежуточных емкостей, производственного деления (например, цехового и др.); особенности регулирующих органов — перестановочные усилия, точность; особенности, оказывающие влияние на формирование организационной структуры системы управления технологическим процессом — регламент и режим ра- боты объекта, характер протекания технологических процессов во времени, сущность физических, химических и других явлений, происходящих при нормальных и аварийных режимах работы объекта; размещение объекта — расстояния от мест установки датчиков, вспомогательных устройств, исполнительных механиз- мов и т. д. до пунктов управления и контроля; особенности окру- жающей среды — влияние внутренних и внешних возмущений на Функционирование объекта (температуры, влажности, запылен- ности, агрессивности, токсичности, вибраций, ударов), наличие электрических помех, магнитных и электромагнитных полей; условия взрыво- и пожароопасности в помещениях (зонах) разме- щения объекта; перспективы развития и обновления технологии; 1 Основанием для разработки АСУ ТП являются нормативно-технические Документы по созданию автоматизированных систем управления. 27
по требованиям к системе автоматизации — степень ее функ- ционального развития; перечень и число измеряемых, рассчитывае- мых и регулируемых величин; обоснование точности контроля и соблюдения режимных величин; необходимое быстродействие ТС; перспективы развития системы автоматизации; связь ее с дру- гими системами; сведения об уровне системы в производственной иерархии и др. Проектирование систем автоматизации осуществляется для технически несложных объектов в одну стадию — рабочий проект, в остальных случаях — в две стадии — проект и рабочая доку- ментация. В процессе проектирования разрабатывается комплект технической документации, подробно описывающей, что должно быть в создаваемой системе, на каких ТС и как она должна строиться, как ее обслуживать. Процедура выбора ТС, являю- щаяся составной частью этого процесса, в общем виде может быть представлена следующим образом. Осуществляется анализ технологического процесса как объекта автоматизации, а также анализ его информационных потоков. На их основе определяют назначение создаваемой системы авто- матизации, основные цели ее создания, критерии эффективности функционирования технологического объекта в условиях авто- матизации; выполняемые информационные и управляющие функ- ции, необходимые для достижения целей; структурную схему системы автоматизации — иерархию структуры управления, число пунктов управления, их размещение. При определении перечня информационных и управляющих функций, которые должны выполняться системой автоматизации, руководствуются следующим их распределением. К информационным относят следующие функции: измерение (непрерывное, периодическое и по вызову); оператив- ное отображение и регистрацию значений технологических пара- метров и показателей состояния оборудования; обнаружение, оперативное отображение, регистрацию и сигнализацию отклоне- ний значений технологических параметров и показателей состоя- ния оборудования от установленных пределов; контроль, отобра- жение, регистрацию и сигнализацию срабатывания блокировок и защит; оперативное отображение и регистрацию результатов ма- тематических и логических операций, выполняемых комплексом ТС системы. К управляющим относят следующие функции: опре- деление рационального режима ведения технологического про- цесса; формирование и передачу на входы исполнительных уст- ройств управляющих воздействий, обеспечивающих реализацию выбранного режима; выдачу оператору рекомендаций по управле- нию технологическим процессом. Поскольку часть из перечисленных функций может быть вы- полнена не только посредством ТС системы автоматизации, но и (или) непосредственно оператором технологического процесса, 28
определяют целесообразное распределение реализации функций между ТС и оператором. Применительно к перечню выполняемых системой автоматиза- ции функций определяют перечень решаемых функциональных задач с указанием для каждой задачи: технологической сущности; основных входных и выходных показателей; потребителя инфор- мации; периодичности и формы представления информации; режи- мов выполнения и требований к результатам решения. Оценивают возможные методы решения функциональных задач и, основываясь на них, производят выбор необходимых ТС си- стемы автоматизации, в состав которых входят следующие средства: получения информации о состоянии технологического объекта управления, формирования и передачи информации в си- стемах автоматического регулирования, представления информа- ции оперативному персоналу системы автоматизации, передачи информации в смежные и вышестоящие системы, а также исполни- тельные устройства. В реальных случаях выбор ТС сводится к многократному по- вторению описанного процесса, в ходе которого осуществляется многоступенчатый отбор допустимых вариантов решений, наилуч- шим образом обеспечивающих выполнение всех целей автомати- зации. Окончательная проверка выбора ТС для каждого варианта осуществляется расчетом технико-экономических показателей про- ектируемой системы. В табл. II. 1 приведен перечень основных факторов и методов, используемых при выборе ТС системы автоматизации. Следует иметь в виду, что условия окружающей среды в местах установки ТС определяют возможность их применения, особенность работы службы эксплуатации, а в отдельных слу- чаях — работоспособность агрегатов, линий и производств. Условия пожаро- и взрывоопасности объекта и агрессивности окружающей среды, а также требования к быстродействию, дальности передачи сигналов информации и управления являются определяющими при выборе ТС по виду энергии носителя сигналов (электрической, пневматической, гидравлической и др.) в канале связи. Так, для пожаро- и взрывоопасных технологических процессов в большинстве случаев применяют пневматические ТС; при высо- ких требованиях к быстродействию и значительных расстояниях между источниками и приемниками сигналов информации при- меняют, как правило, электрические или комбинированные ТС. Выбирая ТС, необходимо ориентироваться на использование серийно выпускаемых средств; при этом следует учитывать, что С общепромышленного применения предназначены для усреднен- ных промышленных условий эксплуатации и не все могут удо- влетворять работе отдельных предприятий. В тех случаях, когда истемы автоматизации не могут быть построены на базе только 29
Таблица П .1. Перечень основных факторов и методов выбора ТС систем автоматизация Категория системы Используе- мые ТС Основные факторы методики выбора ТС Методы выбора ТС ЛСАКРиУ ЛСКиА Функции известны и ограничены. Характе- ристика объектов огра- ничена. Измеряемые значения известны Формализованные процедуры. На основе традиционных струк- тур простых объектов ЦСАКРиУ СЦКиА Характеристика объ- екта. Информациониаи «мощность» системы. Степень развитости ин- формационных, упра- вляющих воздействий На основе системы типовых решений. Эври- стические процедуры АСУ ТП * Исполь ЛСКиА; СЦКиА *; средегва вычисли- тельной техники зуются в случ< Задачи оптимизации режимов. Многокрите- риальные задачи упра- вления. Реализация многоуровневых систем управления е необходимости для решен* На основе системно- го анализа задач упра- вления я отдельных задач. серийной аппаратуры, должны составляться соответствующие заявки на разработку новых необходимых ПрСА. При выборе следует также стремиться к применению однотип- ных ТС, предпочтительно унифицированных комплексов (УК), характеризующихся простотой сочетания, взаимозаменяемостью и удобством компоновки на щитах автоматики. Использование однотипных средств дает значительные эксплуатационные пре- имущества как с точки зрения их настройки, так и при техниче- ском обслуживании, ремонте. В проектируемые системы автоматизации необходимо заклады- вать ТС с тем классом точности, который определяется действи- тельными требованиями объекта автоматизации. Как известно, чем выше класс СИ, тем более сложной является конструкция прибора, тем выше его стоимость, сложнее эксплуатация. Количество ТС и их размещение на оперативных щитах и пультах должны быть ограниченными. Излишек аппаратуры яв- ляется не менее вредным, чем ее недостаток: усложняет эксплуата- цию, отвлекает внимание обслуживающего оперативного пер- сонала от наблюдений за основными приборами, определяющими ход технологического процесса, удлиняет сроки монтажных работ, увеличивает стоимость автоматизируемого объекта. 30
Выбор ТС для наиболее ответственных систем автоматизации, а также для использования в условиях эксплуатации, отличаю- щихся от усредненных промышленных, должен сопровождаться расчетами надежности систем или ее отдельных компонентов для оценки соответствия получаемой надежности требуемой. 11.3. Применение средств ГСП в системах автоматизации Применение средств ГСП в локальных системах автоматического контроля,регулирования и управления В состав локальных средств контроля и автоматизации, ис- пользуемых в ЛСАКРиУ, входят следующие приборы: 1) показывающие, регистрирующие и регулирующие приборы, подразделяющиеся на универсальные и специализированные уст- ройства; 2) регулирующий микропроцессорный контроллер «Ремиконт Р-100»; 3) агрегатные комплексы средств автоматизации — комплекс приборов и устройств «Контур-2»; электрическая унифицирован- ная система приборов автоматического регулирования «Каскад-2»; агрегатные комплексы электрических средств регулирования в микроэлектронном исполнении АКЭСР первой и второй очереди (АКЭСР-1 и АКЭСР-2); аналоговые технические средства управле- ния с переменной структурой (СУПС); комплексы регулирую- щих и функциональных пневматических приборов и устройств «Старт» и «Старт-2»; 4) регуляторы прямого действия; 5) комплексы средств автоматизации простых объектов. Эти средства удовлетворяют самым различным характеристи- кам технологических объектов управления и требованиям к про- ектируемым для них системам автоматизации, обеспечивая воз- можность реализации практически всех основных функциональ- ных задач, решаемых ЛСКиА. в ЛСАКРиУ: измерение, индика- цию и регистрацию контролируемых параметров; сигнализацию о достижении контролируемыми параметрами одного или не- скольких заданных значений; позиционное регулирование; одно- контурное регулирование отдельных параметров по П-, ПИ- или ПИД-законам; регулирование соотношения; каскадное и многосвязное регулирование параметров и др. (табл. II.2). Входными сигналами универсальных показывающих, реги- стрирующих и регулирующих приборов являются унифицирован- ные сигналы связи ГСП. Поэтому такие приборы могут приме- няться для измерения, индикации и регистрации контролируемых параметров, сигнализации о достижении контролируемыми пара- метрами одного или нескольких заданных значений, стабилиза- ции, регулирования соотношения, программного регулирования, 31
Таблица II.2. Функции ЛСАКРиУ, реализуемые различными ТС ГСП Функция Средства реализации ТС прямого дей- ствия Приборы серии КС «Ремиконт Р-100» Агрегатные комплексы «Контур-2» . «Каскад-2» АКЭСР СУПС 1 «Старт» Измерение Регистрация Стабилизация Программное регулирование Регулирование соотношения Каскадное регулирование Многосвязное регулирование Автоматическая коррекция харак- теристик Работа (непосредственная связь) с. ЭВМ Сигнализация предельных значе- ний величин Динамическое преобразование сиг- нала Элементарные вычислительные опе- рации + + + + + ++++ Н—1—1—!—F + + + + + + + + + +++++ Г + + + + ++++ -Р + + + + + + + ++++++ Ч- 4- Ч~ Н—1—1—1—1—1—1—1- каскадного и многосвязного регулирования параметров, значе- ния которых преобразованы в эти сигналы (например, устройства с токовым входным сигналом от 0 до 5 мА, с пневматическим вход- ным сигналом от 20 до 100 кПа). Для специализированных устройств входными сигналами яв- ляются естественные сигналы (например, температура, давление, перепад давления). Поэтому устройства используются для инди- кации, регистрации, сигнализации и регулирования вполне опре- деленных физических величин. Так, в устройство для измерения, регистрации, сигнализации и регулирования температуры входят термокомплекты, состоящие из милливольтметра и термоэлектри- ческих преобразователей или логометра и термопреобразователей сопротивления. К специализированным относят также все щи- товые показывающие и регистрирующие электроизмерительные приборы, аналоговые сигнализирующие контактные устройства. Контроллер «Ремиконт Р-100» применяют для автоматического регулирования технологических процессов в энергетической, ме- таллургической, химической, нефте- и газоперерабатывающей, электротехнической и других отраслях промышленности, тре- бующих многоканального, многосвязного, каскадного, супер- визорного, программного управления, а также управления с пере- менной структурой. 32
Наличие в составе ЛСКиА агрегатных комплексов средств автоматизации позволяет совершенствовать ЛСАКРиУ и расши- рять их функции. 1 Так, посредством комплекса приборов и устройств типа «Кон- тур-2», характеризующихся многофункциональностью, строят раз- тичные по сложности локальные системы автоматического регу- лирования теплотехнических процессов в энергетике, жилищно- коммунальном хозяйстве, агропромышленном комплексе, химии, промышленности стройматериалов и других отраслях. На базе приборов комплекса типа «Каскад-2» реализуют вы- числительные, динамические и аналого-релейные преобразования и усиление сигналов по мощности в системах автоматического ре- гулирования технологическими процессами. Путем агрегатирования на базе устройств типов АКЭСР и АКЭСР-2, которые совместимы по сигналам, строят разнообраз- ные системы регулирования и управления технологическими процессами, начиная с простейших схем позиционного регулиро- вания и локальных контуров регулирования, кончая сложными АСУ ТП с развитыми вычислительными и логическими функциями. Посредством СУПС синтезируют различные по сложности кон- туры управления, каскадные и многосвязные системы регулиро- вания, которые широко используются при автоматизации техноло- гических процессов в различных отраслях промышленности, при автоматизации испытаний, научных исследований и т. п. Приме- нение приборов комплексов пневматических приборов и устройств «Старт» и «Старт-2» позволяет строить различные по характеру и сложности системы автоматического регулирования и обеспе- чивают как регулирование одного параметра, так и автоматизацию разнообразных технологических процессов с каскадным, экстре- мальным и взаимосвязным регулированием. Применение средств ГСП в централизованных системах автоматического контроля, регулирования и управления Основу ТС ГСП, используемых для оснащения ЦСАКРиУ, составляют следующие комплексы: 1) агрегатный комплекс средств контроля и регулирования АСКР-ЭЦ; 2) микропроцессорные средства диспетчеризации, автоматики и телемеханики МикроДАТ; 3) агрегатный функционально-аппаратурный комплекс «Центр». Средства этих комплексов обеспечивают возможность решения практически всех основных функций, возлагаемых на ЦСАКРиУ (табл. II.3). Средства АСКР-ЭЦ обеспечивают построение систем непрерыв- ного и циклического контроля и многоканального регулирования параметров различных технологических процессов и отдельных агрегатов, информацию о которых целесообразно обрабатывать в аналоговой форме, а ее представление оператору осуществлять как в цифровой, так и аналоговой форме. 2 В. В. Черенков 33
Таблица П.З. Функции ЦСАКРиУ, реализуемые комплексами ТС ГСЦ Функция Средства реализации, комплексы АСКР-ЭЦ МикроДАТ «Центр» Измерение 4- 4- 4* Сбор, первичная обработка и преоб- разование информации + 4- 4- Сигнализация отклонений + 4- 4- Индикация и регистрация параметров + 4- “Н Многоканальное регулирование по унифицированным алгоритмам (П, ПИ, ПИД, позиционное) Т" 4- + Формирование связей и управляющих воздействий + 4- Вывод управляющих воздействий в + 4- + локальные системы автоматического ре- гулирования Связь с вышестоящими иерархиче- скими уровнями структуры управления + 4- Ввод-вывод информации посредством носителей 4* 4* Хранение информации 4- Основным предназначением комплекса МикроДАТ является реализация локального яруса АСУ установками, агрегатами и технологическими процессами практически во всех отраслях про- мышленности, а также в непромышленной сфере (коммунальном хозяйстве, транспорте, контроле окружающей среды и т. п.). Средства МикроДАТ используют для построения локальных си- стем, в качестве активного устройства связи с объектом и оператив- ным персоналом управляющего вычислительного комплекса(УВК). Комплекс «Центр» используют для построения сложных ана- лого-дискретных пневматических ЦСАКРиУ с числом параметров до нескольких сотен в химической, нефтяной, газовой, металлур- гической и других отраслях промышленности. Применение управляющих вычислительных комплексов ГСП в автоматизированных системах управления технологическими процессами Техническое обеспечение АСУ ТП базируется на использо- вании ЛСКиА, СЦКиА и средств вычислительной техники ГСП (см. табл. II.1). Последние сгруппированы в основном в агрегат- ные комплексы серии малых ЭВМ и средства вычислительной тех- ники на перестраиваемых структурах. Эти комплексы предназна- чены для компоновки проектным путем автономных и низовых информационных и управляющих вычислительных систем, рабо- тающих в реальном масштабе времени в различных отраслях на- родного хозяйства. В АСУТП они реализуют функции контроля за ходом технологического процесса, управления этим процессом, ана- лиза состояния объекта управления, его оперативного управления.
Часть вторая СРЕДСТВА ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Р а з д е л А ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Глава III ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В автоматических системах измерение и контроль тем- пературы осуществляют на основе измерения физических свойств тел, функционально связанных с температурой последних. При- боры для измерения и контроля температуры по принципу дей- ствия могут быть разделены на следующие группы: А. Термометры для измерения температуры контактным ме- тодом; 1. Термометры расширения, измеряющие температуру по те- пловому расширению жидкости (жидкостные) или твердых тел (дилатометрические, биметаллические). 2. Манометрические термометры и преобразователи, исполь- зующие зависимость между температурой и давлением газа (газо- вые) или насыщенных паров жидкости (конденсационные). 3. Термоэлектрические преобразователи (ТП), работающие в комплекте со вторичными приборами или измерительными пре- образователями; принцип действия основан на измерении термо- электродвижущей силы (термоЭДС), развиваемой термопарой (спаем) из двух различных проводников (термоЭДС зависит от разности температур спая и свободных концов ТП, присоединяе- мых к измерительной схеме).. 4. Термопреобразователи сопротивления (ТС), работающие в комплекте со вторичными приборами или измерительными пре- образователями различного типа; используют изменение электри- ческого сопротивления материалов (металлов, полупроводников) в зависимости от изменения температуры. Б. Пирометры для измерения температуры бесконтактным методом. 1. Яркостные пирометры, измеряющие температуру по яркости нагретого тела на данной длине волны. 2. Радиационные пирометры для измерения температуры по тепловому действию лучеиспускания накаленного тела во всем спектре длин волн. 2* 35
При измерении температуры используют шкалу под названием «Международная практическая температурная шкала 1968 г.» (МПТШ—1968). Единицей температуры является кельвин (К), а также градус Цельсия (°C). Соотношение между ними следующее: /вв = Твй — — 273,15, где — температура в градусах Цельсия; Твй — тем- пература в кельвинах. III.1. Термометры технические стеклянные жидкостные Жидкостные технические термометры расширения применяют для измерения температур в пределах от —35 до +500 °C. В зави- симости от формы нижней части они подразделяются на .прямые (тип П) и угловые (тип У) с углом 90°. Параметры и основные размеры технических стеклянных тер- мометров типа ТТ с ртутным заполнением приведены в табл. III. 1. Термометры технические стеклянные керосиновые прямые типа СП-2П и угловые типа СП-2У выпускают с пределами 0—50 и Та блица III.1. Технические характеристики стеклянных ртутных термометров типа ТТ Обозначение термометров Пределы измерения. °C Цена деле- ния шкалы, °C Длина нижней части, мм Прямые Угловые Прямые Угловые П-2 У-2 (—30)—(+50) 0,5; 1 66; 103; 163; 253; 403; 633; 1003 104; 141; 201; 291; 441; 671; 1041 П-4 У-4 0—100 1 П-5 П-6 У -5 У-6 0—160 0—200 1; 2 . П-7 У-7 0—300 2 П-8 У-8 9—350 5 П-9 У-9 0—400 103; 163; 253; 403 104; 141; 201; 291 П-10 У-10 0—450 П-11 У-11 0-500 Примечания; 1. Длина верхней части термометров, приведенных - в таблице, равна 240 мм. Термометры П-2 —П-6 и У-2 —У-6 с максимальной ценой деления шкалы выпускаются с длиной верхней части 160 мм и длиной нижней части 63—403 мм и 104 — 441 мм соответственно. 2. Диаметр верхней части термо- метра равен 20 мм. нижней не более 8,5 мм. 3. Погрешность показаний термометров ие превышает одного деления шкалы. 36
(р-100 °C (с ценой деления 1 °C), а также 0—150 и 0—200 °C (цена деления 2 °C). Длина нижней части прямых термометров выбирается из ряда значений 60, 100, 160, 250 и 400 мм, для угло- вых она соответствует ряду НО, 150, 210, 300 и 450 мм. Термометры, технические стеклянные жидкостные типа ТТЖ прямые и угловые имеют нумерацию от 1 до 5, что соответствует следующим пределам измерения: 0—50; (—35)—(+50); 0—100; 0—150 и 0—200 °C. Цена деления у приборов № 1 равна 1 °C, у остальных — 2 °C. Длина верхней части прибора типа ТТЖ составляет 230 + 10 или 150 + 10 мм. Длину нижней части пря- мых термометров выбирают из ряда от 66 до 403 мм. Приборы типа ТТЖ У имеют следующие длины нижней части: 100, 140, 200, 290 и 440 мм. Термометры устанавливают так, чтобы термобаллон распола- гался в середине потока и был направлен навстречу измеряемой среде. Для установки приборов на трубопроводах диаметром менее 57 мм применяют соответствующие расширители. Для предохранения стеклянной оболочки от повреждений термометр помещают в защитную оправу, изготовляемую по ГОСТ 3029—75 и снабженную для крепления штуцером с резьбой М27Х2. Оправы выполняют из сталей Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и других сталей по ГОСТ 5632—72* на условное давление 6,4 МПа. По форме оправы бывают прямые и угловые (90°). Для ртутных термометров изготавливают оправы с длиной верхней части 285 и 215 мм. Оправам с длиной верхней части 285 мм с № 1 по № 7 соответствуют длины нижней части 63, 100, 160, 250, 400, 630 и 1000 мм (^ак для прямых, так и для угловых оправ). Оправам с длиной верхней части 215 мм с № 1 по № 5 соответствуют длины от 63 до 400 мм. С жидкостными термометрами типа ТТЖ поставляют оправы с глубиной погружения для прямых и угловых оправ от 63 до 400 мм. Длины верхней части прямых оправ 165 и 250 мм, угло- вых — 185 и 265 мм. Изготовители — клинское ПО «Термоприбор»: термометры типов ТТ, СП-2 и оправы к термометру ТТ; Лохвицкий приборо- строительный завод (Полтавская обл.): приборы типа ТТЖ и оправы к ним. 111.2. Манометрические термометры Принципиальная схема показывающего прибора изображена на рис. III.1. Изменение температуры контролируемой среды воспринимается заполнителем термосистемы через термобаллон 1 и преобразуется в изменение давления (объема). Это изменение по соединительному капилляру 2 передается упругому чувстви- тельному элементу 4, представляющему собой одновитковую ма- нометрическую пружину пережатого сечения. Один конец пру- жины, связанный с капилляром, жестко закреплен в держа- 37
Рис. 111.1. Принци- пиальная схема мано- метрического термо- метра теле 3, а другой — герметизирован и свобод- но перемещается под действием избыточного давления, (объема). Движение свободного конца пружины через передаточный меха- низм 8 преобразуется в перемещение стрел- ки прибора 6 относительно шкалы 5. Компен- сация погрешности термометра при измене- нии температуры окружающей среды осу- ществляется термобиметаллом 7. Если термосистема манометрического термометра заполнена азотом, гелием или аргоном, то приборы называются газовы- ми; жидкостные приборы заполняются кремнийорганической полиметилсилаксано- вой жидкостью ПМС-5 поГОСТ 13032—77*. 1 ермометры с системами, заполненными низкокипящнми жидкостя- ми (фреоном, хлористым метилом, ацетоном, этилбензолом), пары которых при измеряемой температуре частично заполняют термо- баллон, называются конденсационными (паровыми). Шкалы манометрических газовых и жидкостных термометров равномерные; конденсационных манометрических — неравномер- ные (сжатые на первой трети шкалы). Максимально допустимые значения показателей тепловой инер- ции при измерении температуры воздуха (газа) без движения на- ходятся в пределах от 500 до 800 с, при движении воздуха со скоростью 7 м/с — от 60 до 120 с. Те же показатели в воде соот- ветственно от 15 до 30 с и от 3 до 6 с. Меньшие показатели инер- ционности у газовых термометров, большие — у жидкостных и конденсационных. Тепловая инерция увеличивается с удлинением соединительного капилляра. Соединительный капилляр изготавливают из латунной трубки размерами 2,5x0,35 мм, защищенной по всей длине полиэтилено- вой оболочкой (обычное исполнение х) или металлической лентой. Для приборов тропического исполнения применяют ленту из кор- розионно-стойкой стали. Капилляр необходимо прокладывать вдали от источников теплоты и холода, а также защищать от меха- нических воздействий; минимальный радиус закругления при монтаже должен быть не менее 50 мм. Термобаллон из стали марки 12Х18Н10Т снабжен жестким трубчатым хвостовиком различной длины, позволяющим погру- жать его в измеряемую среду на необходимую длину, которая оговаривается при заказе термометра. Для присоединения термо- баллона к установке предусматривают присоединительный шту- цер с вкладышами из стали марки А20, которые в обоснованных случаях по предварительной договоренности с изготовителем 1 Приборы с полиэтиленовой оболочкой не рекомендуется применять в по- жаро-, взрывоопасных помещениях.
выполняются из стали марки 12Х18Н10Т. Термобаллон выдер- живает давление до 6,4 МПа. Для случаев больших давлений пользователю необходимо из- готавливать защитную гильзу. В целях увеличения теплопровод- ности пространство между защитной гильзой и термобаллоном необходимо заполнить металлическими опилками или жидкостью с температурой кипения более высокой, чем верхний предел измерения. Основным условием правильности измерения тем- пературы является полное погружение термобаллона в изменяе- мую среду. Положение термобаллона может быть любым: верти- кальным, горизонтальным, наклонным. Корпус показывающих и самопишущих манометрических термо- метров (табл. III.2) должен устанавливаться только вертикально. У газовых приборов длина термобаллона зависит от длины капилляров, у жидкостных — от пределов измерения. Дополнительная погрешность (%) показаний приборов, вы- званная отклонением температуры окружающего воздуха t от 20 °C, вычисляется по формуле А = ± [х + k (t — 20) ], где х — половина основной допустимой погрешности (%), которая численно равна половине класса точности; k — температурный коэффи- циент, равный для конденсационных приборов 0,025, для газо- вых — 0,05 и для жидкостных — 0,075. Термометры показывающие Термометры показывающие газовые'типа ТГП-100 и конден- сационные типа ТКП-100 предназначены для измерения темпера- туры в стационарных промышленных условиях. Приборы уста- навливают на панели щита или на стене (рис. Ш.2). Термометры показывающие сигнализирующие газовые типа ТГП-ЮОЭк и конденсационные типа ТКП-ЮОЭк предназначены для показания и сигнализации отклонения температуры в тех- нологических агрегатах, установленных в обыкно- венных помещениях. Элек - троконтактное устройство приборов состоит из двух передвижных («мало» и «много») контактов, уста- навливаемых на требуе- мые деления шкалы, и по- движного контакта, гибко связанного с измеритель- ной системой термометра. Схема включения и ха- рактеристика контактов приведены в п. XV.4. Приборы монтируют на панели щита. Рис. III.2. Показывающий манометрический термометр (размеры Щ—L3, d и D см. в табл. III.2) 39
Таблица Ш.2. Технические характеристики манометрических термометров Термометр Тип Класс точности Пределы измерения. °C Длина, мм Диаметр термобалло- на d, мм Резьба присоеди- нительного шту- цера D; габарит- ные размеры, мм соединитель- ного капил- ляра погружения термобалло- на термо- балло- на L, Газовый с пневматическим выходным сигна- лом 13ТД73 т Изм> I 0,6; 1,0; 1,5 зрительный прообразов^ (—50)—0; (—50)— (+50); (-25)- (+25); 0—50; 0—100 опель темпер 4,0 шпуры 200; 250; 315; 400 160 20 МЗЗХ2; 205Х 140X97 Г 1,0; 1,5 (—50)—(+150); 0— 150; 50—200; 100— 150; 100—200; 100— 300; 150—200; 150— 300; 200—250; 200— 300 1,6; 2,5 —1 4 125 0—300; 100—400; 250—400; 300—350; 300—400 (—50)—(+100); 0— 200; 50~"*100; 50~- 150; 250—300 160 - 200—400 250; 315; 400 200 1,5 0—400; 100—500; 350—400; 350—500; 400—60Q;450—600 1,6; 2,5 200; 250; 315; 400 160 0—600; 200—500; 200—600; 300—500; 300—600 ; 400—500; 500—600 4 250; 315; 400 200 Газовый ТГП-100 1,0; 1,5 Показывал (—200)—(+50); (—150)— (+50); (_Ю0)—(+50) щие 1,6; 2,5; 4;6 160; 200' 250 125 20 МЗЗХ2; диаметр 100, длина 48 1 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16 315; 400; 500; 630. 250 (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150); 0—150; 0—200 1,6; 2,5; 4; 6 160; 200; 250 125 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 315; 400; 500; 630 250 . 0—300; 100—300 1,6; 2,5; 4; 6 160; 200; 250 125 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 315; 400; 500; 630 250 1.5 0—400 ; 0—600; 100—500; 200—500; 200-600 1,6; .2,5; 4; 6; 10 315; 400; 500; 630
42 Продолженаетабл. TH.г Термометр Тип Класс точности Пределы измерения. "С ДЛИИа, ММ Диаметр тер мобалло- на п, мм Резьба присоеди- нительного шту- цера D; габарит- ные размеры, мм соединитель- ного капил- ляра L» погружения термобалло- на L? термо- балл о- иа Li Газовый сигна- лизирующий ТГП-100Эк 1,0; 1,5 (—SO)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150); 0—50: 0—200 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 160; 200; 250; 315; 400; 500 630 250 20 МЗЗХ2; диаметр 100, длина 105 0—300; 100—300 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 1,5 0—400 ; 0—600; 100—500 ; 200—600 1,6; 2,5; 4; 6; 10 315; 400; 500; 630 Конденсацион- ный ТК11-100 1,5 (—251—(+35); (—25)—(+75); 0—50; 0—100; 25- 125; 50—150; 100— 200; 200—300 1.6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 125; 160; 200; 250; 315; 400 78 16 МЗЗХ2; диаметр 100, длина 48 Конденсацион- ный сигнализи- рующий ткп- ЮОЭк МЗЗХ2; диаметр 100, длина 105 ТКП-160СГ 1,5; 2,5; (2,5; 4)* (—25)—(+75); 0—120; 100—200; 200—300 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 12; 16; 25 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000 НО 16 М27Х2; 170X 170X 80 Конденсацион- ный ТПП2-В 4 25—125 1,6; 2; 2,5; 4; 6; 8; 10; 12 102 102 11,3 Накидная гайка М18Х1.5; j Газовый: одноэапнс ной ** Т ГС-711; Т ГС-712 1 Самопишущ (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150) От 160 - до 500 От 125 до 400 - с регулирую- щим устрой- ством ТГ-711Р; ТГ-712Р > 50—150' От 1,6 до 25 ♦ г 1,5 0—400 От 200 до 630 От 100 др 500 20 ' МЗЗХ2; 0—100 „ От 160 до 500 От 125 до 400 280Х340Х 126 двухзапис- ной ТГ2С-711; ТГ2С-712 1 0—150; 0—200; 0— 300; 100—300 От 1,6 до 40 От 160 до 630 От 125 до 500 1,5 0—600; 100—500; 200—500 ; 200—600 От 1,6 до 10 От 200 , до 400 ОТ 160. до 250 Жидкостный: однозапнсной ТЖО711; ТЖС-712 1 0—50 1,6; 2,5; 4; 200; 250; 315; 400 140 12 М27Х2; ч 280Х 340Х 126 с регулирую- щим устрой- ством *** :двухзаписиой ТЖ-7НР; ТЖ-712Р ТЖ2С-711; ТЖ2С-712 (—50)—(+50); 0—100; 50—150 У 6; 10 125; 160; 200; 250; 315; 400 71 6
Термометр Тип Класс точности Пределы измерения °C Длина, мм соединитель- ного капил- ляра L3 погружения термобалло- на термо- балло- на L- Газовый сигна- лизирующий ТГП- ЮОЭк 1,0; 1,5 (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150); 0—50: 0—200 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 160; 200; 250; 315; 400; 500 630 250 0—300; 100—300 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 1,5 0—400; 0—600; 100—500; 200—600 1,6; 2,5; 4; 6; 10 315; 400; 500; 630 Конденсацион- ный тки-100 1.5 (—25)—(+35); (—25)—(+75); 0—50; 0—100; 25— 125; 50—150; 100— 200; 200—300 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 125; 160; 200; 250; 315; 400 78 Конденсацион- ный сигнализи- рующий ТКПЮОЭк ТКГИбОСг 1,5; 2,5; (2,5; 4) * (—25)—(+75); 0—120; 100—200; 200—300 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 12; 16; 25 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000 НО Конденсацион- ный ТПП2-В 4 25—125 1,6; 2; 2,5; 4; 6; 8; 10; 12 102 102 Газовый: однозапис- ной ** с регулирую- щим устрой- ством двухзапис- ной ТГС-711; ТГС-712 ТГ-711Р; ТГ-712Р ТГ2С-711; ТГ2С-712 1 Са.мопишущ (—50)—(+50); (—50)—(+100); (—50)—(+150) ле От 1,6 до 25 От 160 до 500 От 125 до 400 1,5 50—150 0—400 От 200 до 630 От 100 до 500 0—100 От 160 до 500 От 125 до 400 1 0—150; 0—200; 0— 300; 100—300 От 1,6 до 40 От 160 до 630 От 125 до 500 1,5 0—600; 100—500; 200—500; 200—600 От 1,6 до 10 От 200 до 400 От 160 до 250 Жидкостный: однозаписной с регулирую- щим устрой- ством *** двухзаписной ТЖС-711; ТЖС-712 ТЖ-711Р; ТЖ-712Р ТЖ2С-711; ТЖ2С-712 1 0—50 1,6; 2,5; 4; 6; 10 200; 250; 315; 400 140 (—50)—(+50); 0—100; 50—150 125; 160; 200; 250; 315; 400 71
Продолжение табл. III.2 Термометр Тип Класс точности Пределы измерения, °C Длина, мм Диаметр термобалло- на d мм Резьба присоеди- нительного шту- цера D; габарит- ные размеры, мм соединитель- ного капил- ляра L3 погружения термобалло- на l2 термо- балло- на L, Жидкостный: однозаписной е регулирую- щим устрой- ством двухзаписной ТЖС-711 ТЖС-712 ТЖ-711Р ТЖ-712Р ТЖ2С-711; ТЖ2С-712 1 (-50)-(+Ю0); 0—150 1,6; 2,5; 4; 6; 10 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400 63 12 М27Х2; 280x340x126 1,5 (—50)—(+150); 0—200 80; 100; 125; 160; 200; 250 315; 400 40 1 100—300 * Класс точности 1,5 и 2,5 иа участках шкалы свыше 130 и 40 °C, класс точности 2,5 и 4 на участках от ЮОдо 130 °C и от0до40°С. * * Для газовых самопишущих приборов всех типов зависимости между длиной соединительного капилляра, длиной погружения термобаллона и длиной термобаллона до верхних пределов измерения до 400 °C и выше представлены ниже: Предел измерения до 400 °C Предел измерения 400 °C и выше Llt мм L21 мм L3, м Lu мм Lq, мм La, м 125 160; 200; 250; 315; 400 1,6; 2,5 160 200; 250; 315; 400 1,6; 2,5 160 200; 250; 315; 400 4; 6 200 250; 315; 400 4; 6 200 250; 315; 400 - 10 250 315; 400 10 . 250 315; 400 16 400 500 16 400 500 25 500 630 25 500 630 40 '*• Класс точности самопишущих приборов с регулирующими устройствами для всех пределов измерения ие более 1,5.
Показывающие термометры предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от —10 до +60 °C и относи- тельной влажности до 80 %. Масса приборов: ТГП-100 — 4,3 кг; ТК.П-100— 3,0 кг, ТГП-ЮОЭк и ТКП-ЮОЭк по 4,6 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтроль». Термометр манометрический конденсационный типа ТКП-160Сг предназначен для измерения показания и сигнализа- ции температуры различных технологических агрегатов. Термо- баллон рассчитан на давление до 1,6 МПа (по договоренности возможен выпуск и на 6,4 МПа). Прибор оснащен двумя микро- выключателями для сигнализации крайних значений (характери- стику контактов см. п. ХУЛ). Прибор устанавливают в вырезе панели щита или на стене. Приборы предназначены для работы при следующих темпе- ратурах окружающего воздуха: (—50)—(+50) °C, 5—50 °C и (—10)—(+55) °C; масса не более 4,5 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — сафоновский завод «Теплоконтроль» (Смолен- ская обл.). Показывающие термометры типа ТПП2-В служат для изме- рения и показания температуры воды, масла на вибрирующих и подвижных установках; они выдерживают вибрационную на- грузку с ускорением 15 м/с2 для указателя и 40 м/с2 для термо- баллона при частотах 5—80 Гц. Прибор необходим для щитового монтажа. Приборы предназначены для работы при температуре окружаю- щего воздуха, от —50 до +60 °C; масса не более 1 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — базарно-сызганский завод «Теплоприбор» (Ульяновская обл.). Термометры самопишущие и измерительные преобразователи температуры Принципиальная схема самопишущих манометрических тер- мометров типов ТГС и ТЖС (ТГ2С и ТЖ2С) отличается от при- веденной на рис. III.1 тем, что передаточный механизм воздей- ствует на записывающее перо (перья). В приборах типов ТГ- ... Р и ТЖ- ... Р передающий механизм, кроме того, воздействует на пневматическое изодромное регулирующее устройство (см. п. XVII.2). Температуру записывают на дисковой диаграмме, время одного оборота которой 24 или 12 ч. Привод диаграммы может быть от синхронного микродвигателя (в этом случае к типу прибора добавляется индекс 711) или от часового механизма с восьмисуточным заводом (индекс 712). Приборы типов ТГ2С, ТЖ2С осуществляют запись двух температур на 100 %-ной равно- мерной диаграмме независимо от пределов измерения; они могут 45
быть изготовлены в любом сочетании по пределам измерения и длинам капилляра. Монтаж щитовой или настенный. Питание приборов с индексом 711: переменный ток, напряже- ние 220 В, частота 50 Гц, потребляемая мощность 4 В-А. Приборы предназначены для работы при температуре окружаю- щего воздуха от 5 до 50 °C и относительной влажности до 80 %. Масса приборов: Т/КС— 11 кг; ТГС— 15 кг; Т/К2С— 13 кг и ТГ2С — 17 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Измерительные преобразователи температуры типа 13ТД73 являются бесшкальными приборами, которые преобразуют изме- ряемую температуру в унифицированный пневматический сигнал. В приборах типа 13ТД73 чувствительный элемент газовой термо- системы выполнен в виде сильфона. Усилие последнего компен- сируется пневматическим преобразователем. Прибор монтируется на вертикальной плоскости, конструкция крепления также преду- сматривает возможность крепления на вертикальной или горизон- тальной трубе диаметром 40—60 мм. , Прибор предназначен для работы при температуре окружаю- щего воздуха от —50 до +80 °C и относительной влажности до 95 %; масса не более 5 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтроль». III.3. Преобразователи термоэлектрические Термоэлектрические преобразователи (ТП) с металлическими электродами предназначены для измерения температуры в ком- плекте с милливольтметрами (см. п. ХП.1), автоматическими по- тенциометрами (см. п. XII.2), измерительными преобразователями (см. п. III.5) и устройствами связи с объектом УВМ. Технические характеристики приборов приведены в табл. Ш.З. Номинальные статические характеристики (НСХ) преобразо- вания ТП, представляющие зависимость термоЭДС (мВ) различ- ных ТП от температуры рабочего спая (температура свободных концов принята равной 0 °C), изображены на рис. Ш.З. НСХ 1 соответствует ГОСТ 3044—84, который удовлетворяет международ- ным требованиям (см. стандарт МЭК 584-1). Технические харак- теристики часто употребляемых ТП даны в табл. III.4—III.6. Примеры конструктивного оформления некоторых ТП пока- заны на рис. III.4. Чувствительный элемент представляет собой два термоэлектрода, сваренных между собой на рабочем конце в термопару (рабочий спай) и изолированных по всей длине при помощи керамической трубки. Изолированный чувствительный 1 В промышленности широко распространены ТП с НСХ по ранее действо- вавшему ГОСТ 3044—77; обозначение НСХ: ХКв8. ХАМ, ПП68, ПР30/6в8, ВР5/2Овв. 46
Таблица Ш.З. Технические характеристики термоэлектрических преобразователей Тип Обозначе- ние НСХ Материал термоэлектрода Предельная темпе- ратура измерения, °C при длитель- ном приме- нении 1 при кратко- ’ временном ! применении положительного отрицательного от До тмк МК (М) Медь Ml (Си) Копель МНМц 43—0,5 (56 % Си + +44 % Ni) —200 + 100 100 тхк ХК (L) Хромель ТНХ9.5 (90,5 % Ni + 4- 9,5 % Сг) +600 800 ТХА ХА (К) Алюмель НМн АК2-2-1 (94,5 % Ni + +5,5% Al, Si, Мл, Со) + 1000 1300 ТПП ПП (S) Платинородий ПР-10 (90% Pt + + 10% Rh) Платина ПлТ (Pt) 0 1300 1600 ТПР ПР (В) Платинородий ПР-30 (70% Pt+ + 30 % Rh) Платинородий ПР-6 (94 % Pt+ + 6 % Rh) 300 1600 1800 ТВР ВР (А)-1 Вольфрам—ре- ний ВР 5 (95 % W + 5 % Re) Вольфрам—ре- ний ВР 20 (80 % W + +20 % Re) 0 2200 2500 ВР (А)-2 1800 ВР (А)-3 1800 элемент помещается в защитную арматуру, в комплект которой входит водозащищенная головка с колодкой зажимов. Двойные ТП имеют два электрически изолированных чувствительных элемента. Рабочий спай может быть изолирован или соединен с защитной арматурой. Рис. Ш.З. Номинальные ста- тические характеристики термо- электрических . преобразовате- лей: 1 — ХК (L); 2 — мк (М); ХА (К); 4 — ВР (А)-1; ПП (S); 6 — ПР (В) з — « — 47
Табл и ц а III.4. Технические характеристики и область Тип Обозначение номиналь- ной статиче- ской харак- теристики Пределы изме- рения, °C Материал защитной арматуры Длина монтаж» ной части, мм от до ТХА-0179 * (одинарные и двойные) ХА (К) —50 4-600 Стали 08X13 и 12Х18Н10Т От 120 до 2000 —50 4-900 Сталь 08Х20Н14С2 ТХ К-0179 * (одинарные н двойные) ХК (L) —50 4-600 Стали 08X13 и 12Х18Н10Т ТХА-0179 ХА (К) —50 4-400 • Стали 08X13 и 12Х18Н10Т 10; 20; 40 -50 4-900 80; 100; 160; 250; 320; 400; 500 ТХК-0179 ХК (L) -50 4-400 10; 20; 40 -50 4-600 80; 100; 160; 200; 250; 320; 400; 500 ТХА-1172П ХА (К) 0 800 Сталь 12Х18Н10Т 80; 100; 120; 160 Сталь 10Х17Н13М2Т ТХК-1172П ХК (L) 0 500 Сталь 12Х18Н10Т 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400 80; 100; 120; 160 ТХК-775 (одинарные и двойные) ХК (L) 0 600 Сталь 12Х18Н10Т 200; 250; 320; 400; 500; 1250; 2000 43
применения термоэлектрических преобразователей Ииер- цион- 4ОСТЬ, с Условное давле- ние, МПа Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствиям*** Область применения Особенности конструкции 10; 20; 40 0,4; 6,4 Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 и 2 Газообразные и жид- кие среды, не разру- шающие защитную ар- матуру См. рис. III.4. Рабо- чий спай изолирован от защитной арматуры 30 Атмо- сферное Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 и 2 Твердые тела См. рис. III.4. Рабо- чий спай ие изолиро- ван от защитной арма- туры 60 2,5 Вибро- стой- кий, ударо- прочный Выхлопные газы Крепление неподвиж- ным штуцером М27х2 10,0 0,4 То же, водозащищен- ный со стороны выводов 10 20; 25 0,25; 6,4 Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 Азотоводородиая смесь и газы после сго- рания природного газа, газообразный и жидкий аммиак, природный газ, конвертированный газ, моиоэтиноламиновый раствор Головка взрывобез- опасная. Крепление стационарным или пе- редвижным штуцером М20х1,5 49
Тнп Обозначение номиналь- ной статиче- ской харак- теристики Пределы изме- рения, °C Материал защитной арматуры Длина монтаж- ной части, мм от ДО ТХА-0279 ** ХА (К) —50 + 1000 Сталь Х23Ю5 От 160 до 3150 —50 +800 Сталь 12Х18Н10Т ТХ К-0279 ** ХК (L) —50 +600 Стали 0X813; 12Х18Н10Т ТХА-706-02 (одинарный и двойной) ХА (К; —50 + 1000 Сталь ХН45Ю От 320 до 2500 ТХА-2174 ХА-СК) 0 900 Сталь ХН45Ю От 250 до 630 0 600 Сталь 12Х18Н10Т ТХКП-XVlll ХК (L) 0 400 Сталь 0аХ13 2000 ТПП-0679 ПП (S) 0 1300 Окись алюми- ния или корунд От 320 до 2000 ТПР-0679 ПР (В) 300 1600 ТПП-0679-01 ПР (S) 0 1300 Без арматуры От 40 до 10 000 Т ПР-0679-01 ПР (В) 300 1600 ТПР-0475 ПР (В) 300 1550 Самосвязанный карбид кремния 800 ТПР-0573 ПР (В) 300 1500 Чехол из само- связанного кар- бида кремния в арматуре из ста- ли ХН45Ю От 1250 до 2500 50
Продолжение табл. II 1.4 Инер- цион- ность, с Условное давле- ние, МПа Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствням*** Область применения Особенности конструкции 180 0,25; 4,0 Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 и 2 Газообразные и жид- кие среды, не разруша- ющие защитную арма- туру См. рис. III.4. С изо- лированным рабочим спаем 60 0,25; 1,6 Вибро- устой- чивый, испол- нение 2 Колошниковый и пе- риферийные газы до- менного производства, кладка шахты доменной печи Крепление без шту- цера и со штуцером М33х2; материал кор- пуса головки сталь 12Х18Н9Т 3; 15 0,4; 16; 32; 64 Вибро- устой- чивый, испол- нение 3 Газо- и паротурбин- ные установки с ци- клически изменяющей- ся и стационарной тем- пературой. Скорость изменения температуры в цикле, до 150°С/мин Крепление без штуце- ра и со штуцером МЗЗх х2; рабочий спай впа- ян в защитную арма- туру 40 Вибро- устой- чивый, испол- нение 2 Поверхность тел в промышленных усло- виях Без крепления 40 Атмо- Окислительная и нейтральная среда Крепление посадкой в гнезде 5 сферное Вибро- устой- чивый, Воздух, инертные га- зы, не содержащие ве- ществ, вступающих во взаимодействие с мате- риалом преобразователя Без крепления 180 испол- нение 1 Расплав меди, газы под сводом отражатель- ной печи Кратковременное из- мерение 180 0,1 Горячее дутье домен- ных печей Крепление с помощью установки типа АУТ-7131 51
Тип Обозначение номиналь- ной статиче- ской харак- теристики Пределы изме- рения- °C Материал защитной арматуры Длина монтаж, ной части, мм - от до ТПР-0779 ПР (В) 300 1600 Корунд высо- коплотиый От 400 до 1600 ТПР-1273 ПР (В) 300 1300 Сталь ХН45Ю От 800 до 1400 ТПР-2075 ПР (В) 1300 1800 Без защитной арматуры 4000; 4500; 6000 ТВР-2075 ВР (А)-1 ТПР-1408М ПР (В) 1300 3000 ТПР-1418М 3500 ТВР-251 ВР (А)-1, ВР (А)-2, ВР (А)-3 100 Молибден 200; 320; 400 ТВР-299 800 1950 Корунд высо- коплотный 320; 400; 500 ТВР-0877 300 1800 Молибден 560; 600; 650; 720; 800; 900 ТВР-1338 * Заводские обозначения ТХА (ТХК)-0179 см. в табл. III.5. ** Заводские обозначения ТХА (ТХК)-0279 см. в табл. III.6. *** Номер исполнения виброустойчивости соответствует ГОСТ 17167—71*. • 52
Продолжение табл. 111.4 Инер- цион- ность, с Условное давле- ние, МПа Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствиям*** Область применения Особенности конструкции 60 Атмо- сферное Виброус- тойчивый, исполне- ние 1 Среда, содержащая водород, оксид углеро- да, пары воды, высшие углеводороды Крепление передвиж- ным штуцером М39х2 60 Атмо- сферное или 0,1 (для ис- полне- ния со штуце- ром) Не нор- мирует- ся Насадка воздухона- гревателя на границе раздела динас—каолин Крепление без шту- цера и со штуцером М33х2; материал кор- пуса головки сталь 12Х18Н9Т 2 Атмо- сферное На нор- мирует- ся Расплавленный-.ме- талл в конвертере, в стальном ковше или в установке непрерывной разливки стали Для кратковремен- ного измерения (дли- тельность погружения 5 с) То же (длительность погружения 20 с) То же 5 Расплавленный ме- талл в электродуговых печах То же, но в марте- новских печах 40 Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 Водородные электро- печи Кратковременное из- мерение Не нор- мирует- ся 0,03 или вакуум Печи с вольфрамовы- ми или молибденовыми нагревателями в среде аргона 10 0,0004 Водородные электро- печи с сухим водородом С водоохлаждаемой арматурой 180 Водородные электро- печи с увлажненным водородом 53
Таблица III,5. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0179 для измерения температуры газообразных и жидких сред ТХА тхк ДХА тхк ТХА Длина мон- тажной час- ти, мм Конструк- тивное ис- полнение (номер ри- сунка) Условное давление, МПа Инерцион- ность, с Материал защитной арматуры, сталь 08X13 12Х18Н10Т । 08Х20Н14С2 888 888-10 888-20 888-30 888-40 888-50 888-60 888-01 888-11 888-21 888-31 888-41 888-51 888-61 888-02 888-12 888-22 888-32 888-42 888-52 888-62 888-03 888-13 888-23 888-33 888-43 888-53 888-63 888-04 888-14 . 888-24 888-34 888-44 888-54 888-64 320 500 800 1000 1250 1600 2000 Рис. Ш.4, а 0,4 40 889 889-10 889-20 889-30 889-40 889-50 889-60 889-70 889-80 889-90 890 890-10 890-20 889-01 889-11 889-21 889-31 889-41 889-51 889-61 889-71 889-81 889-91 890-01 890-11 890-21 889-02 889-12 889-22 889-32 889-42 889-52 889-62 889-72 889-82 889-92 890-02 890-12 890-22 889-03 889-13 889-23 889-33 889-43 889-53 889-63 889-73 889-83 889-93 890-03 890-13 890-23 889-04 889-14 889-24 889-34 889-44 889-54 889-64 889-74 889-84 889-94 890-04 890-14 890-24 120 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 Рис. Ш.4,6 6,4 40 891 891-10 891-20 891-30 891-40 891-50 891-60 891-70 891-80 891-90 891-01 891-11 891-21 891-31 891-41 891-51 891-61 891-71 891-81 891-91 891-02 891-12 891-22 891-32 891-42 891-52 891-62 891-72 891-82 891-92 891-03 891-13 891-23 891-33 891-43 891-53 891-63 891-73 891-83 891-93 891-04 891-14 891-24 891-34 891-44 891-54 891-64 891-74 891-84 891-94 120 160 200 250 320 400 500 630 800 1000 Рис. Ш.4, 6 6,4 20 Примечания: 1. В таблице дано сокращенное обозначение одинарных приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821, например 5 Ц2.821.888-10. 2. Рабочий спай изолирован от защитной арматуры. 3. Модифи- кации 892, не приведенные в.данной таблице, аналогичны модификациям 891, но отличаются от ник тем, что инерционность — не более 10 с, рабочий спай не изо- лирован от защитной арматуры. 4. Характеристики двойных ТХА (ТлК)-0179 аналогичны приведенным в данной таблице (включая примечание 3), но обозначе- ние приборов отличается от приведенных в таблице добавлением Оо. Примеры записи полных обозначений ТХА (ТХК.)-0179 (двойных), соответствующие ТХА (ТХЮ-0179 (одинарным) в первой строке обозначений данной таблицы: 5Ц2.821.888-05; 5Ц2.821.888-05; 5Ц2.821.888-07; 5Ц2.821.888-08; 5Ц2.821.888-09, 54
Таблица III.6. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0279 А тхк Длина монтаж- ной час- ти, мм Конструк- тивное ис- полнение (но- мер рисунка) Условное давление, МПа Материал защитно й арматуры—сталь Х23Ю5 12Х18Н10Т 08X13 12Х18Н10Т 894-24 894-40 894-32 894-48 500 894-25 894-41 894-33 894-49 800 894-26 894-42 894-34 894-50 1000 894-27 894-28 894-43 894-44 894-35 894-36 894-51 894-52 1250 1600 Рис. III.4, д 0,25 894-29 894-45 894-37 894-53 2000 894-30 894-46 894-38 894-54 2500 894-31 894-47 894-39 894-55 3150 894-56 500 894-57 — — 1000 Рис. III.4, е 0,25 894-58 — — — 1600. 894 894-12 894-06 894-18 160 894-01 894-13 894-07 894-19 200 894-02 894-14 894-08 894-20 320 Рис. III.4, г 4,0 894-03 894-15 894-09 894-21 400 894-04 894-16 894-10 894-22 800 894-05 894-17 894-11 894-23 1250 При м.е ч а и и е. В таблице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821 например 5Ц2.821.894-24. Рис. III.4. Термопреобразователи: а — типа ТХА (ТХК)-0179и ТСП (ТСМ)-0879 без штуцера; б — то же, но с неподвижным штуцером, инерционностью 40 с; в — то же, но с неподвижным штуцером, инерционностью 20 и 10 с; г — типа ТХА (TXKJ-0279 с неподвижным штуцером; д — То же, ио без штуцера; е— то же, но без штуцера, коленчатый (длина колена I — 400; 800 или 1250 мм); I — под ключ 32; II — под ключ 22; III — под ключ 40; L — длина монтаж- ной части 55
Рис. HI.5. Принципиальная электрическая схема милливольтметра в комплекте с термо- электрическим преобразователем: мВ —> милливольтметр; ТП — термоэлектриче- ский преобразователь; а — термоэлектродиый провод; b — медный провод Свободные концы ТП через колодку зажимов присоединяются к вторичному прибору или преобразователю. В связи с тем, что в производственных условиях температура свободных концов ТП обычно отличается от температуры, при которой составлялись таблицы номинальных статических характеристик преобразова- ния, в показания прибора необходимо вводить поправку. Ее можно производить расчетным путем, методом переноса свободных концов ТП в зону постоянной температуры при помощи термо- электродных проводов (рис. III.5), введением в термоэлектриче- скую цепь компенсирующего напряжения, термостатированием свободных концов с помощью термостата. В милливольтметрах, автоматических потенциометрах и измерительных преобразова- телях компенсация температуры свободных концов обеспечивается автоматически. При выборе типа ТП необходимо руководствоваться следую- щими положениями: соответствие номинальной статической ха- рактеристики преобразования ТП характеристикам вторичных приборов и преобразователей; выбор области применения согласно с табл. III.4; соответствие измеряемой температуры пределам измерения, прочности материала и конструкции защитной арма- туры условиям эксплуатации; выбор длины монтажной части, обеспечивающей расположение рабочего спая в середине измеряе- мого потока (на трубопроводах диаметром менее 50 мм необходимо устанавливать расширители); показатель тепловой инерции (инер- ционность) удовлетворяет требованиям к динамическим характе- ристикам. Масса прибора зависит от типа и монтажной длины и находится в пределах от 0,27 до 4,3 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовители —Луцкий приборостроительный завод им. 60-ле- тия СССР и завод «Теплоприбор», г. Челябинск [приборы типов ТПР (ТВР)-2075, ТПР-1408М и ТПР-1418М1. II 1.4. Термопреобразователи сопротивления Термопреобразователи сопротивления (ТС) по материалу чув-* ствительною элемента подразделяются на платиновые (ТСП) и медные (ТСМ) по ГОСТ 6651—84. Для одновременного измерения температуры одной точки двумя приборами применяются двойные ТС, в которые встроены два электрически изолированных друг 56
Таблица III.7. Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления (электрическое сопротивление ТС, Ом, при различных температурах) Температу- ра, °C Номинальная статическая характеристика (НСХ) ТСП ТСМ Гр. 21 50П 10П, 100П Гр. 23 50М 100М —260 0,41 —250 — — 1,02 —. — — —200 7,95 8,65 17,31 —. —150 17,85 19,40 38,80 — — — — 100 27,44 29,81 59,62 — — —- —50 36,80 39,99 79,98 41,71 39,24 78,48 0 46,00 50,00 100,00 53,00 50,00 100,00 50 55,06 59,85 119,70 64,29 60,70 121,40 100 63,99 69,55 139,10 75,58 71,40 142,80 150 72,78 79,11 158,22 86,87 82,09 164,19 180 77,99 84,77 169,54 93,64 88,51 177,03 200 81,43 88,51 177,03 — 92,79 185,58 250 89,96 97,77 195,55 — — — 300 98,34 106,89 213,78 — — 350 106,60 115,85 231,71 — — —. 400 114,72 124,68 249,36 — — —. 450 122,70 133,35 266,71 — — — 500 130,55 141,88 283,76 — — 550 138,27 150,25 300,51 — — —. 600 145,85 158,48 316,96 — — 650 153,30 166,55 333,10 —. — — 700 — 174,46 348,93 — — — 750 — 182,23 364,47 — — — Примечания: 1. Для статической характеристики 1ОП значения раз- делить на 10. 2. Допустимые отклонения сопротивления термопреобразователей при 0 °C в процентах от номинального значения не должны превышать: для ТСП ±0,05; ±0,1; ±0,2 (соответственно классы А, В, С); для ТСМ ±0,1; ±0,2 (классы В и С). 3. Электрическое сопротивление изоляции между цепью чувстви- тельного элемента термопреобразователя и защитной арматурой, а также между цепями нескольких элементов должно быть не менее: 20 МОм при температуре 25 ±10 °C и относительной влажности до 80 %, 0,5 МОм при 35 °C и влажности 98 %; 2; 1 и 0,5 МОм при верхнем пределе измерения соответственно до 300. 500 и 750 °C. от друга чувствительных элемента. Номинальные статические характеристики ТС приведены в табл. Ш.7, технические харак- теристики и области применения основных типов ТС — в табл. III.8. В качестве чувствительного элемента ТСП используют плати- новую спираль, размещенную в каналах керамического каркаса и укрепленную там изоляционным порошком. Чувствительный элемент ТСМ представляет собой бескаркасную обмотку из медной проволоки, покрытую фторопластовой пленкой и помещенную в тонкостенную металлическую гильзу с керамическим порошком. Чувствительные элементы '— платиновые типа ЭСП-01 имеют 57
So T а б л и ц a III.8. Технические характеристики и область применения термопреобразователей сопротивления Тип Обозна- чение но- миналь- ной ста- тической характе- ристики Пределы из- мерения, СС Материал защит- ной арматуры Длина монт аж- ной части, мм Инер- цион- ность, с Услов- ное дав- ление, МПа Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствиям * * Область применения Особенности кон- струкции от До ТСП-0879 * (одинарный или Двойной) 50П 100П —50 Ч-боо Сталь 08X13 От 60 до 3150 20; 30; 40 0,4; 4,0; 6,4 Вибро- устой- чивый, испол- нение 2 Газообраз- ные и жид- кие среды, не разру- шающие защитную арматуру См. рис. III.4 —200 4-600 Сталь 12Х18Н10Т —260 4-600 ТСМ-0879 * (одинарный) 50М; 100М —50 4-200 Стали 08X13. 12Х18Н10Т От 80 до 3150 40 0,4; 6,4 ТСП-0879-01 50П 100П 4-150 Сталь 08X13 От 60 до 500 30 0,4 То же и твердые тела Без головки 4-250 Сталь 12Х18Н10Т 20; 30; 40 ТСМ-0879-01 50М 100М 4-200 Стали 08X13, 12Х18Н10Т 1 1 1 1 I 1 J\ ТСП-25 Гр.21, юоп —200 4-ЮО Сталь 12Х18НЮТ 80; 100; 120; 160; 200; 250 20 25 Вибро- устой- чивый Газообраз- ные и жид- кие среды Крепление не- подвижным шту- цером М27Х 2 320; 400; 500 10 Крепление не- подвижным шту- цером М20Х 1,5 ТСП-037К юоп —220 4-120 80; 120; 160; 200 9 25 ТСП-047К Гр.21 —50 4-200 80; 120 40 ТСП-591 ЮОП —200 4-40 Алюминий Д16Т или латунь Л С-59 40 80 Атмо- сферное Среда в трубопро- воде неаг- рессивная к материа- лу защит- ной арма- туры Длина кабеля 500 мм; крепле- ние неподвиж- ным штуцером М27Х2 ТСМ-6114 Гр.23 —50 4-100 Сталь 12Х18Н10Т 120 То же, испол- нение 3 Воздух в кондицио- нируемых помеще- ниях Габаритные размеры 110X32X30 мм ТСП-1079 ЮОП 0 50 Латунь Л-96 — 240 Вибро- устой- чивый, испол- нение 1 Габаритные размеры 108Х63Х 16 мм ТСМ-1079 50М 8
Тнп Обозна- чение но- миналь- ной ста- тической характе- рней ки Пределы из- мерения, °C Материал защит- ной арматуры Длина монтаж- ной части, мм от ДО ТСП-0281 ТСМ-0281 50П 50М —50 120 Медь М 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320 100; 120; 160; 200; 250; 320: 400 ТСП-276 Гр. 21 0 Сталь 12Х18Н10Т 60; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400 ТСП-0979 50П 0 Латуни Л-63, Л-96 120; 500; 630; 800; 1000; 1600 ТСМ-09.79 50М Kt К v>
Продолжение табл. II 1.8 Инер- цион- ность, с Услов- ное дав- ление, МПа Устойчи- вость к механи- ческим воздей- ствиям * * Область применения Особенности кон- струкции 10 0,4 Вибро- устой* чивый, испол- нение 2 Измерение температу- ры твер- дых тел С упорным ниппелем и пру- жинным прижи- мом; штуцер М20Х 1,5 С уплотни- тельным коль- цом ; штуцер М20Х 1,5 20 Атмо- сферное Гнездо подшип- ника Крепление штуцером М27Х 2 9 Вибро- устой- чивый, испол- нение 2 и 3 Накидная гай- ка М8Х 1 1 < 1 1 11 1 J
ТСП-5081-01 Гр.21, 100П —50 +200 Стали 08X13, 12Х18Н10Т, ВТ1-0 (ВТ1-1), 08Х17Н16МЗТ 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 32 Вибро- устой- чивый, испол- нение 3 Различные химические среды Головка взрьт 1 вобезопасная; крепление не- подвижным шту- цером М20Х 1,5 ТСП-8051 100П —200 +500 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 20 0,25; 6,4 Вибро- устой- чивый Природный газ и дру- гие газы Головка взры- вобезопасная; крепление без штуцера и со шту- цером М20Х 1,5 ТСП-75-01 . ТСМ-75-01 Гр.21 Гр.23 —50 —50 +200 + 150 Сталь 08X13 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 30 6,4 Не нор- мирует- ся Жидкий и газообраз- ный амми- ак, азото- водородная смесь, при- родный и конверти- рованный газы, мо- ноэтанола- миновый раствор Головка взры- вобезопасная; крепление шту- цером М20Х 1,5 ТСП-75-01 ТСМ-75-01 Гр.21 Гр.23 —50 —50 +200 + 150 160; 200; 250; 320; 400; 500 0,4 Тоже, штуцер стационарный и подвижный * Заводские обозначения ТСП (ТСМ)-0879 см. в табл. III.9 и III. ** Номер исполнения виброустойчивости соответствует ГОСТ 1716 10. Г—71*.
диаметр 4,2 мм, длину 46 и 61 мм, чувствительные элементы — медные типа ЭЧМ-070 — диаметр 5 мм и длину 20, 50 или 80 мм. Их выпускают как самостоятельные изделия и широко исполь- зуют в качестве ТС без защитной арматуры. Пределы измерения элементов ЭСП разных обозначений от —260 °C до 4-750 °C, а инерционность всех модификаций не более 9 с в воде и не более 20. мин в спокойном воздухе; они имеют номинальные статические характеристики преобразования 50П, 100П и Гр. 21. Пределы измерения медных чувствительных элементов от -450 до +200 °C, инерционность 15 и 25 с для номинальных статических характе- ристик 50М и 100М соответственно. Схема конструктивного испол- нения ТС приведена на рис. III.4. Чувствительный элемент размещен в защитном чехле при помощи соединительных проводов, электрически изолированных друг от друга, его подключают к колодке зажимов, расположен- ной в водозащищенной головке прибора. Внутреннее пространство ’чехла заполняют ингибиторным порошком. На колодке укреплены два, три или четыре зажима, обеспечивающие двух-, трех- или ^четырех проводное подключение одинарного прибора или двух- проводное Двойного. Приборы без соединительной головки оснащены выводными проводниками (двумя, тремя или четырьмя) со специальной за- делкой. Кроме приборов типа ТСП-0879, приведенных в табл. Ш.9, Выпускают тип ТСП-0879 с обозначением 5Ц2.821.435 — 5Ц2.821.435-10 с рядом длин монтажной части от 60 до 630 мм. Эти ТС имеют статическую характеристику 50П, пределы измере- ния от —50 до +400 °C; условное давление 4,0 МПа; инерцион- ность 20 с; крепление штуцером М20 1,5; материал защитной арматуры сталь 12Х18Н10Т. Обозначения двойных ТСП-0879 представлены в табл. III. 10. Условиями правильного выбора ТС являются соответствие рекомендуемой области применения (см. табл. II 1.8); идентичность статических характеристик ТС и совместно применяемых лого- метров, автоматических мостов и измерительных преобразовате- лей; соответствие измеряемой температуры пределам измерений; соответствие прочности материала и конструкции защитной арма- туры условиям эксплуатации; длина монтажной части должна быть такой, чтобы середина чувствительного элемента размещалась в середине потока (на трубопроводах диаметром менее 50 мм необходимо устанавливать расширители); учет такого динами- ческого параметра — показатель тепловой инерции (инерцион- ность); ограничения скорости технологических сред, допуска- емых для ТСП (ТСМ)-0879 (табл. III.11). ТСП по сравнений с ГСМ могут обеспечить более высокую точность измерения. Масса приборов ТСП (ТСМ)-0879. не более 1,33 кг, а ТСП (ТСМ)-0879-01 с выводами для подключения — не более 4,0 кг. 68
Таблица Ш.9. Термовреебразователц сопротивления типа ТСП (ТСМ)-0879 (одинарные) Номинальная статическая характеристика монтаж- асти, мм руктив- :полнеИие । рисунка) ное дав- МПа 4 Q О at м <3 W ТСП ТСМ sen НШП 50П 100П 60М I00M Материал защитней арматуры—сталь ® 01 xf ж Ю в) 2 S а & у <р 08X13 12Х18Ц10Т 08X13 К ч X о 420-05 420-02 420-04 420-03 420 420-01 320 420-24 420-21 420-23 420-22 420-19 420-20 500 с 420-40 420-43 420-41 420-42 420-38 420-39 800 Рис. 420-55 420-58 420-56 420-57 420-53 420-54 1000 Ш.4, 0,4 40 420-70 420-73 420-71 420-72 420-68 420-69 1250 а 420-85 420-88 420-86 420-87 420-83 420-84 1600 421-02 421-06 421-03 421-04 421 421-01 2000 425-30 425-33 425-31 425-32 425-28 425-29 120 425-48 425-51 425-49 425-50 425-46 425-47 160 425-66 425-69 425-67 425-68 425-64 425-65 200 426-02 426-05 426-03 426-04 426 426-01 250 Рис. 426-20 426-23 426-21 426-22 426-18 426-19 320 Ш.4, 6,4 40 426-38 426-41 426-39 426-40 426-36 426-37 400 б 426-56 426-59 426-57 426-58 426-54 426-55 500 426-81 426-77 426-80 426-76 426-72 426-73 630 427-02 427-05 427-03 427-04 427 427-01 800 427-16 427-19 427-17 427-18 427-14 427-15 1000 427-30 427-33 427-31 427-32 427-28 427-29 1250 Рис. Ш.4, 427-44 427-47 427-45 427-46 . 427-42 427-43 1600 6,4 427-58 427-61 427-59 427-60 427-56 427-57 2000 —. 427-73 427-74 427-70 427-71 2500 —“ — 427-83 427-84 427-80 427-81 3130 430-05 430-02 430-04 430-03 430 430-01 120 430-24 430-21 430-23 430-22 430-19 430-20 160 430-43 430-40 430-42 430-41 430-38 430-39 200 20 430-62 430-59 430-61 430-60 430-57 430-58 250 Рис. Ш.4, ДЛЯ 430-81 430-78 430-80 430-79 430-76 43Q-77 320 6,4 ТСП, 431-05 431-02 431-04 431-03 431 431-01 400 40 431-24 431-21 431-23 431-22 431-19 431-Й) 500 в ДЛЯ 431-44 431-40 431-45 431-41 431-38 431-39 630 ТСМ 431-59 431-62 431-60 431-61 431-57 431-58 800 431-74 431-77 431-75 431-76 431-72 431-73 1000 Примечания: 1. В таблице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.281, например 5Ц2.281.420-05. 2. Модификации ТСП в защитной арматуре из стали марки 12Х18Н10Т имеют пределы измерения от —200 до +600 °C. Модификации ТСП 430-10, -29, -48, -67, -86 *. 431-10, -29, -48, -63, -78 (не приведены в таблице) аналогичны модификациям 430-83, -22, -41 -60, -79 и 431-03,-22, -41, -61, -76 соответственно; отличаются пределами измерения от —260 до +600 °C. 63
Таблица ШЛО. Термопреобразователи сопротивления ;гипа ТСП-0879 (двойные) J, Номинальная статическая характеристика Длина монтаж- k ной час- ти, мм Конструк- тивное ис- полнение (номер рисунка) Условное давле- ние, МПа Инер- цион- ность, с , 50П 100П 60П 100П Материал защитной арматуры— сталь 08X13 12Х18Н10Т 420-15 420-18 420-16 420-17 320 » 420-34 420-37 420-35 420-36 500 420-49 420-52 420-50 420-51 800 420-64 420-67 420-65 420-66 1000 Рис; III.4, а 0,4 40 420-79 420-82 420-80 420-81 1250 420-94 420-97 420-95 420-96 1600 421-1.1 421-14 421-12 421-13 2000 425-45 425-42 425-44 425-43 120 425-63 425-60 425-62 425-61 160 - 425-81 425-78 425-80 425-79 200 426-17 426-14 426-16 426-15 250 426-35 426-32 426-34 426-33 320 426-53 426-50 426-52 426-51 400 426-71 426-68 426-70 426-69 500 Рис. Ш.4, б 6,4 40 426-89 426-86 426-87 426-88 630 427-10 427-13 427-11 427-12 800 427-24 427-27 427-25 427-26 1000 427-38 427-41 427-39 427-40 1250 427-52 427-55 427-53 427-54 1600 427-66 427-69 427-67 427-68 2000 430-15 430-18 120 430-34 430-37 160 . 430-53 430-56 200 430-72 430-75 250 .430-91 430-94 320 г 6,4 ' __ 431-15 431-18 400 Рис. Ш.4, в 20 — 431-34 431-37 500 __ 431-53 431-56 630 431-68 431-71 800 — ' — 431-83 431-86 1000 п Полное римечаиие. Е обозначение имеет таблице вначале дано сокращенное, обозначение приборов, индекс 5Ц2.324, например 5112.821.420-15. 64
Та б л я uallUl. Предельная, скорость потока движущихся сред для ТСЦ<ТСМ)-0879 KoHcrpytWkft- иое исполнение (номер рисунка) Длина монтажной части, мм Предельная скорость; м/с ТСП (ГСМ) Защитная гильза ТСП(ТСМ) Защитная . гильза Пар Вода flap Вода Рис. III.4,- а 320; 500; 800; 1000; 1250ч 1600; 2000 — • — . , Рис. 1II.4, б 80*; 100*; 120; 160 80*; 120; 160 25 1,5 40 4 200; 250; 320 200; 250; 320 15 0,5 25 2,5 400; 500; 630 800; 1000 400; 500; 630; 800; 1000 3 0,25 5 0,5 1250; 1600; 2000 1250; 1600; 2000 1 0,1 2 0,2 2500; 3150 — — — — — Рис. Ш.4, в 9 Только 120; 160 120; 160 25 1,5 120 10 200; 250; 320 -200; 250; 320 15 0,5 100 7,5 400; 500; 630; 800*; 1000* для ТСП. — 3 0,25 — — 3 В. В. Черенков 65
Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. 1 Изготовитель — Луцкий приборостроительный завод им. 60-ле-1 тияСССР. j III.5. Преобразователи измерительные (нормирующие)' для термоэлектрических преобразователей (ТП) < и термопреобразователей сопротивления (ТС) 1 Преобразователи измерительные (нормирующие) предназна- i пены для преобразования термоЭДС ТП, ЭДС первичных преобра- зователей постоянного тока и сопротивления ТС в унифицирован- j ные электрические выходные сигналы постоянного тока (0—51 и 4—20 мА, 0—1® В). Технические характеристики приборов j приведены в табл. III. 12. Номинальные статические характе- ‘ ристики и пределы измерения нормирующих преобразователей, i работающих в комплекте с ТП или преобразователями постоян-1 ного тока„ даны в табл. ХП.2, для работающих с ТС— ' р табл. XII.4. Каждая модификация нормирующего преобразова-* i Теля, исключая П282, выпускается на свой предел измерения по ; входу и выходу. Все описанные в параграфе приборы являются одноканальными. ; Принцип действия преобразователей основан на статической^ автокомпенсации. Сигнал, от измерительного преобразователя । (первичного) поступает на измерительный мост и далее на входной усилитель, выполненный по схеме модулятор-демодулятор. Де- модулированный сигнал усиливается выходным усилителем по-г стоянного тока, выходной ток которого поступает на нагрузку и в устройство обратной связи. Входные н выходные цепи не имеют гальванической связи с цепями питания и между собой. Для уменьшения влияния помех соединительные провода* входных и выходных цепей необходимо прокладывать в трубах или гибких стальных шлангах, изолированных от земли. Совмен щение входных и выходных цепей в одном экране (или кабеле) недопустимо. Й Приборы предназначены для щитового монтажа. Измеритель^ ные преобразователи для ТС оснащены сопротивлениями дл^ подгонки сопротивления линий связи; подключение осущест- вляется по трехпроводной схеме. Нормирующие преобразователи в искробезопасном исполнений оснащены входными искробезопасными цепями уровня «1а», вы4> полненными в соответствии с ГОСТ 22782.5—78. Нормирующие преобразователи устанавливают вне взрывоопасных зон. Пер- вичные преобразователи (ТП и ТС) обыкновенного исполнен ния, не имеющие собственных источников питания, сосредотсж ценных индуктивностей и емкостей и работающие в комплект^ с нормирующим преобразователем в искробезопасном исполнении!; предназначены для работы во взрывоопасных зонах помещения «6 1
Таблица III.12. Технические характеристики измерительных преобразователей (нормирующих) Для термо»л<жтрнчес*м преобразователей и термопреобразователей сопротивления ” i--' А» Тип Основная погрешность, % ' Сопротивление, 6м Сопротивление Цепи выхода (на- грузка и линии связи), кОм Амплитуда Пульсации ВЫХОДНОГО . сигнала, % ) Потребляемая мощность. В» А | Быстродей* сТтте, с ’ Габаритное размеры, мм j Масса, кг входной - цепи (оба провода ли- ний Связи и термоэлектриче» ский преобразо- ватель) линии связи с терйопреобраэб* вателем сопро- тивления (каж- дый провод) ДЛЯ ВЫХОДА ; 0— 5 мА 4 — 20 мА 0- 10 в 1. 2 3. 4 5. 6 7 8 9 • 10 11 12 Ш78 11179 П282 Ш703 Ш705 0,4—1,0 0,4—0,6 0,5; 1,0 0,53-1,35 0,5—1,12 150 ч— 300* 30** — 1 2,5 — 10 0,2—0,5 6 0.5 60X160X 355 3 10 0,2—0,3 1,0 2 0,6 12 1Д) 77X 260X 200 0,5 11 0,5 60Х 160X350 3,5 — 10 .Примечания: 1. Значения зависят от номинальной статической характеристики и пределов измерения (графа 2). 2. Про- центы принимаются от верхнего предела измерения выходного значения Сигнала (графа 8). 3. быстродействие — это время, в течение которого выходной сигнал входит в эону предела допускаемой основной погрешности при изменении входного Сигнала от нуЛЯ.до 100 % или наоборот (графа 10). * Максимальная длина проводов в 250 метров является ограничением сопротивления, при атом индуктивность линии связи не более 10“* Гн. Линия связи должна иметь индуктивность не более 10*’ Ги и емкость -• ие более 0,25 мкФ.
Рис. 111.6. Преобразователь Ш78^а— крепление на панели; б — схема элек- трическая подключения; I •— колодка (ХР); 2 — колодка (X/); 3 —корпус; 4 — панель щита; 5 — кронштейн; S — нагрузка И Наружных установок (п. VII.3). Искробезопасность нормиру- ющего преобразователя не нарушается при подключении к выходу нагрузки, имеющей собственный источник питания от сети. Приборы служат для работы при температуре окружающего | воздуха 5—50 °C, исключая приборы типа Ш78 И Ш79, которые работают при температуре 5—60 °C; Относительная влажность 1 воздуха до 80 %. 1 Преобразователи типов Ш78 и Ш79 осуществляют линейное । преобразование входных сигналов (термоЭДС, ЭДС, сопроТивле-1 Нйе ТС) в выходные. Приборы допускают заземление любого из ^Ыходных контактов, длительную перегрузку по входному сиг-' .налу (на 25 % от разности пределов измерения), короткое за- : мыкание цепи нагрузки с выходом по напряжению и обрыв цепи 1 нагрузки с выходом по току. * Преобразователи типа Ш78 не повреждаются при обрыве; входных цепей, при этом выходной сигнал находится в пределах НО—250 % его номинального значения. Преобразователи пред- назначены для утопленного монтажа в вырезах панели при по- ‘ мощи двух кронштейнов (рис. Ш.6) или в стойках и шкафах.. Питание приборов переменным током напряжением 220 (240) В ’ Частотой 50 (60) Гц или постоянным током напряжением 48 В; (допускается одновременное подключение двух видов тока). -1 Исполнение обыкновенное, экспортное. Изготовитель — львовское ПО «Микроприбор» им. 60-летия Советской Украины. 1 Преобразователи измерительные многопредельные типа П282\ предназначены для работы в комплекте с ТП, типа П282А —> 1 в комплекте с ТС и типа П282Г — для работы с первичными | преобразователями напряжения постоянного тока. Приборы! типов П282Б и П282В аналогичны приборам П282 и П282А coot- 1 ветственно, но поставляются с программатором, который позволяет | для одного и того же прибора изменять пределы измерения й {
Таблица III. 13. Модификации измерительных преобразователей Типов Ш703 и U1705 . Обозначение для следующих видов выходных сигналов Исполнение О—5 мА. 4 — 20 мА Т)—Т0 В... И-01 -02 и-оз- -04 И-05 -06 А-07 АИ-08 АИ-09 А-10 АИ-11 А-12 И-13 -14 И-15 -16 И47 -18 АИ-19 А-20 АИ-21 А-22 АИ-23 А-24 И-25 -26 И-27 -28 ' И-29 -30 АИ-31 А-32 АИ-33 А-34 АИ-35 А-36 Искробезопасное Обыкновенное Экспортное, искробезопасное Экспортное Тропическое, искробезопасное Тропическое Искробезопасное особое Обыкновенное особое , Экспортное особое, искробезопас- ное Экспортное особое Тропическое особое, искррбезопас-. ное Тропической особое Примечания: 1.. Здесь приведено сокращенное обозначение модифи- каций. Полное обозначение имеет вначале индекс Ш703 или Ш705, например*. Ш703И-01 Щ70&А-36. 2. Особое исполнение предназначено для ответственных условий эксплуатации, например для атомных электростанций. номинальную статическую характеристику преобразования. Это достигается тем, что в приборе используют микросхемы, обесце- нивающие нелинейное аналого-цифровое преобразование (с учетом характеристик первичного преобразователя) и дальнейшее цифро- аналоговое преобразование в выходной сигнал, линейно связанный с измеряемой температурой. Приборы типов 11282, П282А, П282Б и П282В выпускают в искробезопасном исполнении. Прибор П282Г изготавливают только в нормальном исполнении, его выходной сигнал имеет линейную зависимость от входного напря- жения. Все упомянутые модификации снабжены коммутационной панелью, позволяющей Обеспечить следующие выходные сигналы: 0--5; 4—20 мА и 0—10 В. Монтаж преобразователей настенный. Питание приборов переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц. Изготовитель — северодонецкое ОКБ А НПО «Химавтома- тика». Преобразователи измерительные типов Ш703 и Щ7О5 вы- пускают различных модификаций в зависимое™ от вида вы- ходного сигнала и исполнения (табл. III. 13). Приборы обеспечи- вают линейную зависимость выходного сигнала Ьт измеряемой температуры. Измерительные преобразователи Ш703 н Ш705 выдерживают без повреждения короткое замыкание .цепи нагрузки С Выходом по напряжению и обрыв цепи нагрузки с выходом .до току. Од д Спускают перегрузку по входному едугвдлу^ревьццО- Я
ние разности пределов измерения входного сигнала на 25 %Я и выдерживают без повреждений обрыв входных цепей, которым ; сигнализируется на лицевой панели прибора светодиодом. Ц Приборы типа Ш705 оснащены сигнальным устройством обрыву •! входной цепи, которое подключается к внешней схеме, и сигналь* ными устройствами «мало» и «много», также подключаемыми к внешней схеме. Сигнализация обеспечивается в диапазоне 20— 100 % верхнего предела изменения выходного сигнала (см. п. XV.4). Два индикатора сигнализации, два переменный резистора, два контрольных гнезда для задания уставок сигна- лизации и гнездо для контроля исправности расположены на лицевой панели прибора. Преобразователи устанавливают в вырезе щита и их крепят двумя кронштейнами; Возможна установка в стойках и шкафах. Для монтажа входных цепей желательно применение проводов* скрученных не менее 10 раз на протяжении одного метра. Питание приборов переменным током напряжением 220 (240) В частотой 50 (60) Гц. i Изготовитель — ПО «Электроприбор», г. Киев. ; III.6. Пирометры ] Агрегатный комплекс стационарных пирометрических пре-, образователей и пирометров излучения АПИР-С представляет собой совокупность пирометрических преобразователей, вторив ных измерительных преобразователей и необходимых для обеспе- . чения их работы вспомогательных устройств, объединенных в'уни- фицированные параметрические ряды преобразователей Госу- дарственной системы приборов (ГСП). ; Пирометрические преобразователи ГСП комплекса АПИР-С относятся к устройствам получения информации и предназначены, как для комплектования автоматизированных систем управления^ технологическими процессами (АСУ ТП), так и для создания, локальных приборов и систем измерения, контроля и регулиро- вания температуры методом пирометрии излучения. j Номинальный диапазон измерения температуры для комплекса с пирометрическим термоэлектрическим преобразователем пол- ного излучения (ППТ) составляет 30—2500 °C, с пирометрическим преобразователем частичного излучения фотодиодным (ПЧД) —« 450—2500 °C. ( Изделия комплекса включают в себя пирометрические пре- образователи полного излучения термоэлектрические (ППТ) и частичного излучения фотодиодные (ПЧД), вторичные измери- тельные преобразователи (ПВ) и монтажную и защитную арма- туру, обеспечивающую крепление и нормальные условия эксплу- атации пирометрических преобразователей. Модификации пиро- метрических преобразователей, их градуировки и основные тех- нические характеристики приведены в табл. Ш.14, HI. 15. Быстро-; 70 1
Таблиц* III.14. Технические характеристики пирометрических преобразователей ППТ Пирометрические Преобразователи ППТ Измерительные пре- образователи ПВВ-0 (ПВН-0) Ком- Ж ПВВ-0 (ПВН-0) Пределы измерения, °C Номи- нальная статиче- ская ха- рактери- стика Рабочий спек- траль- ный диа- пазон, мкм 2-й типоразмер, 0 28 мм 3-й типоразмер, 0 50 мм 4-й типораз- мер, 0 100 мм Тип, моди- фикация 1 Показатель 1 визирования Тип, модифи- кация Показатель визирования Тип, моди- фикация Показатель визирования Номиналь- ная ста- тическая характе- ристика Пределы из- мерения, °C Основ’ ная ин- струмен- тальная привв’ денная погреш- ность, % 100—400 РФ-4А 0,4—8 — — ППТ-131 1 : 15 — — РФ-4А-1 100—400 2,0 300—600 РФ-6А — ППТ-131-01 1 : 25 — — РФ-6А-1 300—600 400—1500 РК-15А 0,4—4 ППТ-121 1 : 25 ППТ-131-03 1 : 50 — — РК-15А-1 400—1000 РК-15А-.2 600—1200 1,5 РК- 15А;3 700—1500 900-2000 РК-20А ППТ-121-01 J : 50 ППТ-131-05-08 1 : 100 — — РК-20А-1 900—1800 1,0 РК-20А-2. 1000—2000 1400—2500 РК-25А 0,4—2,5 ППТ-121-02 1 : 50 ППТ-131-07 1 : 100 — —г РС-25А-1 1400—2500 1,5 400—1300 С-13 0,4—5 ППТ 123 —* —. —. — — С-13-Г 400—1000 С-13-2 900—1300 30-600 Р-6 0,4—14 — — — — ППТ 1 : 5 Р-6-1 Р-6-2 Р-6-3 Р-6-4 Р-6-5 Й^ЮО 50—200 100—300 150—400 . 200-600
ЯГ"'' Таблица 111,15. Технические характеристики пирометрических преобразователей ПЧД Пирометрические преобразователи ПЧД Измерительные преобразователи ПВВ-3 (ПВН-3) Комплект ПЧД, ПВВ-3 (ПВН-3) Пределы измере- ния, °C Номи- нальная стати- ческая характе- ристика Рабочий спек- траль- ный диа- пазон, мкм 1 -й типоразмер, а 13 мм 2-й типоразмер, 0 25 мм 3-й типоразмер, 0 50 мм Тип, модифи- кация Показатель визирования Тип, моди- фикация Показатель визирования Тип, моди- фикации Показатель визирования Номиналь- ная стати- ческая характе- ристика Пределы измере- ния, °C Основная приведен- ная по- грешность, 800—1300 ДК-13 0,5—1,1 ПЧД-111 (06) 1 : 25 ПЧД-121 1 : 50 ПЧД-131 1 : 100 Д к-13-1 800—1300 1.5 1000—2000 ДК-20 0,5—1,1 ПЧД-111-01 (07) 1 : 50 ПЧД-121-01, 1 : 100 ПЧД-131-01 1 : 200 ДК-20-1 ДК-20-2 1000—1600 11000—2000 1,0 1500—2500 ДК-25 0.8—1,8 ПЧД-111-02 (08) 1 : 100 ПЧД-121-02 1 : 200 ПЧД-131-02 1 : 300 ДК-25-1 1500—2200 ДК-25-2 2000—2500 1.5 450—750 ДГ-7,5 —• — ПЧД-121-03 1 : 25 ПЧД-131-03 1 : 50 ДГ-7,5-1 450—750 700—1100 ДГ-11 ПЧД-111-03 (09) 1 : 25 ПЧД-121-04 1 : 50 ПЧД-131-04 1 : 100 ДГ-11-1 700—1100 1.0 600—1300 ДГ-13 ПЧД-111-04 (10) 1 : 50 ПЧД-121-05 1 : 100 ПЧД-131-05 1 ; 200 ДГ-13-1 600—1300 1100—1700 ДГ-17 ПЧД-111-05(11) 1 : 100 ПЧД-121-06 1 : 200 ПЧД-131-06 1 : 300 ДГ-17-1 1100—1700 Продолжение табл. ZZZ. /5 Пирометрические преобразователи ПЧД Измерительные , преобразователи ПВВ-3 (ЦВН-З) - Комплект ПЧД, ПВВ-3 (ПВН-3) Пределы измере- ния. ?С Номи- нальная стати- ческая характе- ристика Рабочий спект- ральный диапа- зон, мкм 1 -й типоразмер, 0 13 мм * 2-й типоразмер, в 25 мм З-й типоразмер, 0 50 мм Тип, модифи- кация Показатель визирования Тип, моди- фикация Показатель визирования Тип, моДи-: фикация Показатель 1 визирования' • 1 Номиналь- ная стати-, ческая . характе- . ристика Пределы - измере- ния, °C Основная приведен- ная по- греш- ность, % ,700—1300 ДКЦ-13 0,5—1,1 ПЧД-113-02 — ПЧД-123 — — — ДКЦ-13-1 700—1100 1,5 ДКЦ-13-2 900—1300 1.0 450—1300 дгц-13 0,8—1,8 ПЧД-113-01 (03) — ПЧД-123-01 — — — ДГЦ-13-1 450—750 1.5 Д ГЦ-13-2 700—1300 1,0 700—1300 ДКГ-13 0,5—1,1 ПЧД-114 (02) — ПЧД-124 —' — — ДКГ-13-1 700—1100 1,5 Д КГ-13-2 900—1300 1,0 450—1300 ДГГ-13 0,8—1,8 ПЧД-114-01 (03) ПЧД-124-01 — '— — ДГГ-13-1 450-750 1.5 ДГГ-13-2 700—1300 1.0 ’ а
действие пирометрических преобразователей, определяемое как время от начала облучения до момента, когда значение сигнала на выходе ПВ достигает 98 % от максимального значения данной температурь?, для ППТ — не более 2 с, а для ПЧД — не более < 0,05 с (в комплекте с ПВ). В преобразователях ПЧД-121 и ПЧД-131 приемники излучения — фотодиоды расположены в тер- мостате, схема регулирования которого расположена во вторичном преобразователе. Вторичные измерительные преобразователи, имеют на выходе сигналы постоянного тока 0—5 или 4—-20 мА* н напряжения постоянного тока 0—100 мВ или 10 В. В состав вторичного преобразователя в различных сочетаниях могут вхо- дить блок питания, промежуточный преобразователь, блок за- поминания, обеспечивающий запоминание максимального значе- ния измеряемой температуры; фюки выходного усилителя, ин- = дикации и линеаризации. Модификации вторичных преобразова- телей определяются также типом пирометрического преобразова- теля, с которым они работают, диапазоном измерения и номи- нальной статической характеристикой. Питание вторичных преоб- । разователей переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц; потребляемая мощность не более 15 В.А. Конструкция пирометрических преобразователей ППТ и ПЧД I является единой. Удобство их монтажа обеспечивается цилиндри-1 ческой формой корпуса и разъемным соединением электрических! _ цепей. Конструктивно вторичные преобразователи оформлены? в прямоугольном корпусе, в котором размещаются функциональ-1 ные блоки. В зависимости от крепления ПВ бывают двух модйфи- ’ наций: встраиваемые ПВВ и настенные ПВН. К монтажной и г защитной арматуре относятся устройства крепления и наведения пирометрических преобразователей, устройства их защиты (ох<| лаждения и обдува). В качестве вынесенных показывающих и| самопишущих приборов могут быть использованы миллиампер-1 метры и вольтметры с унифицированными входными сигналами. 1 Приборы комплекса эксплуатируют при температуре окружа-| ющей среды от 5 до 50 °C и относительной влажности воздуха | до 80 %. Пирометрические преобразователи полного излучения! работают при температуре окружающего воздуха от 5 до 100 °С.1 Для подключения преобразователей ППТ к ПВ (рис. 1П.7)| рекомендуются кабели марок КЭВШ 4 х 0,35, КЭРШ 4 х 0,35 или КМПЭВ4 X 0,35. Подключение преобразователей ПЧД-121/ ПЧД-123, ПЧД-124 и ПЧД-131 рекомендуется производить семи- жильными кабелями тех же марок, а преобразователей ПЧД-111, ПЧД-113 н ПЧД-Н4 — кабелем МГТФЭ 3 X 0,1. Изготовитель — Каменец-Подольский приборостроительный завод. Пирометр спектрального отношения чСпектропир-10» (табл. Ш.16) предназначен для преобразования энергии излучения нагретых тел в выходные непрерьшные унифицированные сигналы^ пропорциональные цветовой температуре. Состоит из преобразо* 74
ппт^т ПЧД=121,123,12Ч, w Рис. III.7. Электрическая схема подключения комплекса АПЙР-С вателя пирометрического первичного (ПСМ) и устройства пре- образования (УП). Пирометры имеют класс точности 1,0—1,5, выходной сигнал 0—5 мА; 0—10 В. Быстродействие (без интеграторов) 0,05 с; с интегратором — 1,0; 10; 600 с. Расстояние от датчика до объекта 0,2—0,7 м (с линзой) и 0,7 м (без линзы). Таблица III. 16. Модификации пирометров «Спектроиир-10», Модифи- кация Пределы из- мерения тем- пературы, °C Показатель визирования Модифи- кация Пределы из- мерения тем- пературы, °C Показатель визирования 001 002 003 500—700 600—1000 900—1300 1 .-25 1 :50 1 :200 004 005 006 1200—2000 1800—2200 2000—2800 1 j 200 1 :500 1 :500 Пр я х е ч а н и е. Показатель визирования — отношение диаметра поверх- ности объекта к расстоянию от прибора до поверхности.
Таблица III;17. Технические характеристики пирометров частичного излучения Пирометр ч Модифика- ция Предел изме- ряемых темпе- ратур, °C Эффектив- ная длина волны, мкм Показатель визирования Предел допусти- мого значения основной по- грешности, % Время уста- новления пока- ваннв, с Условное обо- значение НСХ «Смотрич-1» 01 02 03 04 100—200 150—350 300—700 500—1400 2,5 2,43 2,34 2,21 1 : 50 1 : 150 1 : 150 1 : 300 1,0; 1,5; 2,0; 3,5 0,025; 0,5; ,0,1; 1,0 1РЧ-2 1РЧ-3.5 1РЧ-7 1РЧ-14 - 05 06 07 50-200 150—350 300—700 3,43 1 : 50 1 : 100 2РЧ-2 2РЧ-3.5 2РЧ-7 «Смотрич-2» 01 02 03 04 05 06 07 08 0» 30—150 100—350 30—150 100—350 30—150 100—350 300—1100 1000—1400 1400—2200 8,5 5,0 1 : 25 1 : 50 1:25 1 :50 1 : 100 1,0- 1,5; 2,0; 2,5 0,25; 0,1; 1,0; 2,5 1ПЧ-1.5-14 1ПЧ-3.5-14 ШЧ-1,5-9 ' ШЧ-3,5-9 1ПЧ-1,5-5 1ПЧ-3.5-5 1ПЧ-11-5 1ПЧ-14-5 1ПЧ-22-5 «Смотрич-3» 01 02 03 04 05 06 800—1200 1000—1600 1200—1800 1400—2000 1700—2600 2100—3500 0,65 1: 25 1 : 50 1 : 10Q 1 : 200 1,0; 1,5; 2,0 0,05; 0,01; 0,1; 1,0 1ФЧ-12 1ФЧ-16 1ФЧ-18 1ФЧ-20 1ФЧ-26 1ФЧ-35
Питание переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц; потребляемая мощность 30 В. А. Габаритные размеры: ПСМ 445 X 290 X J85 мм, . УП .545 X X 280 х 160 мм; масса приборов: ПСМ — 15 кг, УП — 20 кг. Изготовитель — ленинградское НПО «Буревестник». ' Пирометр частичного излучения «Смотрич» (табл. 111,17) предназначен для бесконтактного измерения и регулирования температуры тел по их излучению. Состоит из преобразователя частичного излучения и пирометрического преобразователя. Д ’ Минимальное рабочее расстояние до объекта 350 мм, В Качестве Приемника энергии излучения используются фоторезистор ФВ-СС-138, фоторезистор СФ-4-12,. пироэлектрический приемник МГ-ЗС, мультищелочный вакуумный фотоэлемент Ф-15. Изготовитель — Каменец-Подольский приборостроительный завод. ' 111.7. Вспомогательное оборудование и материалы Защитные гильзы и передвижные штуцера Использование термопреобразователя сопротивления типа ТСП-0879 при среднем и высоком давлении Требует применения защитных гильз, которые поставляются вместе с ТСП-0879 по предварительному согласованию с заводом-изготовителем. Защитная гильза типа 5Ц4.819.015 выдерживает давление в 25 МПа, изготавливается из стали марок 08X13 или 12Х18Н10Т, или 08Х20Н14С2 и имеет длину монтажной части от 80 до 2000 мм< Показатель тепловой инерции ТСП с гильзой не должен превы- шать 120 с. Защитная гильза типа 5Ц4.819.016 предназначена для услов- ного давления 50 МПа. Материалом гильзы является сталь 08X13 или I2X18H10T. Длина монтажной части — от 120 до 320 мм; Показатель тепловой инерции 60 с. В защитную гильзу первого типа ввинчиваются приборы с неподвижным штуцером и с инерционностью 40 с (см. рис. Ш.4, б), а в защитную гильзу второго типа — приборы, имеющие инерционность 10 н 20 с (см. рис. Ш.4, а). ' Преобразователи термоэлектрические типа ТХА (ТХК)-0179 н термопреобразователи сопротивления типа ТСП (ТСМ)-0879 - без штуцера (см. рис. II 1.4, а) для удобства эксплуатации могут устанавливаться в передвижном штуцере типа 5Ц4.473.002, который заказывается только одновременно с соответствующим преобразователем при наличии согласования с заводом-изготови- телем, Передвижной штуцер рассчитан на условное давление 0,25 МПа; он изготавливается из стали марки 08X13 или 12Х18Н9Т; для крепления в бобышке штуцер имеет резьбу М20 X X 1,5 или М27 X 2. Изготовитель — Луцкий приборостроительный завод им. 60-ле- тия СССР. «7
Переключающие устройства, 1 коробка компенсационная и устройство питания J Переключатель выбора точек измерения типа ПТИ-М пред-.: назначен для поочередного подключения др 20 первичных пре»* образователей ТП или *ГС к измерительным приборам (см. п. Х1Г.1). Габаритные размеры ПТИ-М 64 х 64 X 90 мм. Изготовитель — житомирский завод «Промавтоматика». Панель с роликовыми ключами типа ПДП-ТП (табл. III. 18| предназначена для прбчередного подключения к измерительны^ приборам термоэлектрических преобразователей. Число кана-‘ лов, подключаемых к устройству, соответствует числу, указан- ному на последнем месте в обозначении модификации. Устройство предназначено для работы при температуре окружающего воздуха от 10 до 35 °C. Изготовитель — Горийский опытный завод аналитических. приборов. Коробка компенсационная типа КТ-54 служит для компенса- ции влияния изменения температуры свободных концов термо* электрических преобразователей на показания приборов, не осна- щенных устройством автоматической компенсации. Она обеспе-; чивается для номинальных статических характеристик преобра-. аоваяия ХА (К), ХК (L) или ПП (S) при изменении темяературы окружающего воздуха от 0 до 40 °C. Компенсация осуществляется при помощи мостовой схемы, у которой при отклонении темпера- туры окружающей среды от 20 °C возникает выходное на пряже-; ние. Последнее компенсирует термоЭДС, появляющуюся при изме- нении температуры свободного конца ТП. | Питание коробки от источника постоянного тока напряжение»^ 4 В; потребляемый ток не более 100 мА. Сопротивление, вносимое; КТ-54, не превышает 1 Ом. Габаритные размеры 140 X 110 X 50 мм; масса 0,29 кг. | Изготовитель — завод «Ужгородприбор». J Сетевой выпрямитель типа СВ-4М. Выпрямитель, смонтиро*- ванный вместе с понижающим трансформатором, предназначен в качестве источника постоянного тока для питания приборов. ' Напряженке на зажимах постоянного тока равно 4 ± 0,2 В, номинальный ток 0,065 А, максимально допустимый — 0,5 АЙ Таблица 111.18. Технические характеристики ключей ПДП-ТП Модмфм* кадия Габаритные размеры, мм Масса, кг Модифи- кация Габаритные размеры, мм Масса, кг ПДП-ТП-12 205X240X340 8 ПДП-ТП-36 196X 240X340 12 ЦДП-ТП-24 196X240X340 10 ПДП-ТП-72 303X480X508 30
Таблице III. 19. Технические характеристики термоэлектродных проводов Марка Провод Область применения Число жил Площадь сечения жил, мм’ Наружный размер* мм НТВ Термоэлектрод- ный с поливинил- хлоридной изоля- цией Прокладка в поме- щениях, трубах и внутри приборов; ра-. бота при температуре от —40 до +70 °C 2,5 3,8X8,0 птгв То же, гибкий То же, требование повышенной гибкости 1.0 1,5 2,5 3,2X6,9 3,5X7,5 4,0Х 8,5 птвп Термоэлектрод- ный с поливинил- хлоридной изоля- цией в оплетке из стальной оцинко- ванной проволоки Прокладка в поме- щениях, установках, где требуется защита от механических воз- действий 2 1/) 4,3X8,0 птп Термоэлектрод- ный с изоляцией из полиэтилен-те- рефталатной плен- ки в общей оп- летке из лавсано- вых нитей (оплет- ка пропитана кле- ем БФ) Прокладка в поме- щениях и внутри при- боров; работа при тем- пературе от —60 до +120%: 1,5 1,8 2,5 2,7X4,5 2,9X4,9 3,2X5,5 птпэ То же, экрани- рованный То же, где требует- ся защита от внеш- них электромагнит- ных полей и механи- ческих воздействий 1,5 1,8 2,5 3,5X5,2 3,7X5,7 4,0X6,3 ПТФ Термоэлектрод- ный с изоляцией из фторопластовой пленки в обмотке и оплетке из стек- лонитей, пропи- танных кремний- органическнм ла- ком Прокладка в поме- щениях, трубах и внутри приборов в условиях фиксиро- ванного монтажа; ра- бота при температуре от—60 до+250%: 1 0,5 1,5 2,5 4,0 0 2,2 0 2,8 0 3,3 0 з,8 ПТФЭ То же, экрани- рованный То же, где требует- ся защита от внеш- них электромагнит- ных полей и механи- ческих воздействий 0,5 1,5 2,5 4,0 0 2,8 0 3,4 0 3,9 ; 0 4,4 j
• Пр«9олжтце -табл.^ • Иf.19 g М«рк« Праиед Область, поаиенсния Число жил Площадь сечений- жил, ММ* Наружный размер, мм '£ Г' • ' S • ; ' Д Мг ЩфДО№№ во улойеяивд провей® ГИйао-.яй общей' огщгп»г,ий1 медных лужрных- проволок То же, где требует-.; ся защита от внещ- лввд электромагнит- ных полей « механи- чеенвевфийствий 2 0,5 1,5 2,5 4Д 3,ох 5.2 3,6X6,4 4,ОХ 7,4 4,5X.8U>. САК-Х Термоэлектрод- Для присоеднне- »1 г, , ный нагревостой-. кий со стеклоас- бестовой изоля- цией с жилой ИЗ сплава хромель Т ния термоэлектрнче-. ских преобразовате- лей в пирометриче- ских устройствах; работа при темпера- туре от —60 до +450 °C 1 0,5 2,5 0 3,2 0 4,2 . САК-А То же, но с жи- лой из сплава алюмель > СФК-ХА Термоэлектрод- ный теплостойкий со стеклофторо- пластовой изоля- цией, в оплетке из втеклянных ни- тей с жилами из хромел я и алюме- ля Фиксированное присоединение тер- моэлектрических пре- образователей; рабо- та при температуре от —60 до +250 °C 0,5 1,5 2,4X4,1; 3,4X6,0 СФК-ХК То же, но < жи- лами из хромеля и копеля 2 СФКЭ-ХА СФКЭ-ХК То же, что и СФК-ХА, ио эк- ранированный медной луженой проволокой То же, что и СФК-ХК, но эк- ранированный То же, что и СФК-ХА, но работа прн температуре от —60 до +175 °C. До- пускает работу до 250 °C в течение не более 1000 ч 0,5 1,5 2,9X4,7 4,0Х 6,6 80 i
Питание выпрямителя переменным током напряжением 220 или 127, В частотой 50 Гц. Потребляемая мощность 15 В.А. Габаритные размеры 100 X 80 X 65 мм; масса 0,55 кг. Изготовитель — Ереванский завод приборов. , Провода термоэлектродные Термоэлектродные провода (табл. Ш.19) служат для подклю- чения термоэлектрических преобразователей к измерительным приборам ндреобрдэйателям §л»для переноса свободных дредов теры»элек-трийвокихилреобравоватедеЙ в зону с .постоянной тем- РСрдтурой. Токопроводящие жилы проводов марок ПТ В, ПТГВ, ЙТВП; ЛТП,; ПТПЭ изготавливают из сидаведв-ыедь-константан, медь-ТП, медь-копель или хромель-копель; у проводов ПТФ, ПТФЭ жила из сплава никель-медь (НМ) или медь-титаи (МТ). В табл. III.20 приведены характеристики жил термоэлектродных проводов. Все вышеуказанные марки проводов и провод ПТФДЭ вы- пускают в соответствий с ГОСТ 24335—80, провода САК по ТУ 16.505.278—77 (с йзм. № 4), провода СФК и СФКЭ по ТУ 16.505.944—-76. Пример полного обозначения двужильного термоэлектродного провода марки ПТВ с площадью сечения 2,5 мм2 с жилами из Таблица II 1.20. Технические характеристики токопроводящих жил термоэлектродных проводов ' Матери- ал тер- моэлек- трическо- го преоб- разова- теля Материал провода Обозна- чение ТермоЭДС в ларе между жилами при температуре рабочего конца 100 °C и свободного 0 °С, мВ. Сопротивление пары жил провода или двух проводов длиной 1 и, Ом, при площадях се- чения, мм’ положи- тельного. отрицатель- ного 0,5 1.0 1.5 2.5 Медь- копель Медь Копель мк 4,79±0,1 — 0,66 0,47 0,22 Хро- мель- Медь Констан- тан м 4,10±0,15 — 0,64 0,41 0,22 алюмель Хро- мель Т Алюмель ХА От 3,97 до 4,23 2,0 — — 0,40 Медь- титан Никель- медь мт-нм 4,10±0,12 0,87 — 0,30 0,17 Хро- мель- копель Хро- мель Т Копель хк 6,88±0,2 — 1,57 1,04 0,54 Плати- норо- дий-пла- тина Медь Сплав ТП (99,4 % Си+ +0,6 % N1) п 0,64±0,03 — 0,06 0,04 0,02
сплавов медь-констаятан: ПТВ2 X 2,5 М ГОСТ 24335—80. Стро- ительна# длина: проводов ПТВ, ПТГВ, ПТВП 10, 50, 100 м; проводов ПТП, ПТ ПЭ— 5, 20, 50 м; проводов ПТФ, ПТФЭ и ПТФД — 5, 20 и; проводов САК, СФК, СФКЭ — 20 м. Подключение термоэлектрических преобразователей со ста- тической характеристикой ВР (А) осуществляется термоэлектрод- ; ными проводами, у которых положительный провод — медь, а отрицательный — медно-никелевый сплав. 1 Термоэлектрические преобразователи типа ТИР не ну- ? ждаются в термоэлектродных проводах; при высокой температуре ' окружающей среды рекомендуется жаропрочный кабель с мед- ] ними жилами типа КМЖ2 X 1,0—500 ТУ 16.505.870—75. ; По ТУ 16.505.302—81 изготовляют многожильные (8 и 14 жил сечением 2,5 мм8) термоэлектродные кабели типа КМТВ и КМТВЭВ, которые применяют для прокладки в сухих и сырых помещениях. Кабели имеют поливинилхлоридную изоляцию в по- ливинилхлоридной оболочке; кабель КМТВЭВ отличается наличием экрана из медной или алюминиевой фольги. Обозначе- ние жил: М, ХК и П. Изготовители — свердловский кабельный завод <Уралкабель», Камский кабельный завод им. 50-летия СССР, г. Пермь (провода СФР и СФКЭ). I Г л а в а IV ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ * И КОНТРОЛЯ ДАВЛЕНИЯ | И РАЗНОСТИ ДАВЛЕНИЙ 1 г i I Приборы для измерения давления и разности давлений называются манометрами. Они подразделяются на барометры^ манометры избыточного давления, вакуумметры и манометры абг солютногб давления. Манометры, предназначенные для измерения давления или разрежения в диапазоне до 40 кПа, называются напоромерами и тягомерами. Тягоиапоромеры имеют двусторощ июю шкалу с пределами измерения до ±20 кПа. Дифференциал bi- ные манометры применяют для измерения разности давлений^ В зависимости от принципа, используемого для преобразований силового воздействия давления на чувствительный элемент в пс> казания или пропорциональные изменения другой физическое величины, наиболее часто применяемые средства измерения давлеР ния подразделяются на жидкостные, деформационные, электри- ческие, ионизационные и грузопоршневые. | В жидкостных манометрах измеряемое давление или разносту давлений уравновешивается давлением столба-жидкости; В прй| борах используют принцип сообщающихся сосудов, в которые ® 1
уровни рабочей жидкости совпадают при равенстве давлений над ними, а прн неравенстве занимают такое положение, когда избы- точное давление в одном из сосудов уравновешивается гидроста- тическим давлением столба жидкости в другом. В деформационных манометрах используется зависимость де- формации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Пропорциональная последнему де- формация или сила преобразуется в показания или соответству- ющие изменения выходного сигнала. В соответствии с использу- емым чувствительным элементом деформационные манометры подразделяют на трубчато-пружинные, сильфонные и мем- бранные. К электрическим приборам для измерения давления относятся манометры с тензопреобразователями и пьезоэлектрические. Чув- ствительным элементом манометров с тензопреобразователями является мембрана, на которой размещены проволочные, фольго- вые или полупроводниковые резисторы. При деформации мемб- раны под действием контролируемого давления сопротивление резисторов меняется. Принцип действия пьезоэлектрических ма- нометров основан на пьезоэлектрическом эффекте, сущность которого заключается в возникновении электрических Заряд® на поверхности "сжатой кварцевой пластины, вырезанной перпен- дикулярно “к электрЖёскбй оси криста^сш^кварда”. 7 - Для измерения давлений в диапазоне от 10“* до Ю-8 Па исполь- зуют ионизационные манометры, основным элементом которых является стеклянная манометрическая лампа. Принцип дей- ствия приборов заключается в том, что эжектируемые раскаленным катодом электроны ускоряются положительным напряжением, приложенным между анодом и катодом, и при своем движении ионизируют молекулы разреженного газа. Положительные ионы попадают на отрицательно заряженный коллектор; при постоян- стве анодного напряжения и электронной эмиссии величина Коллекторного тока зависит от измеряемого давления. В грузопоршневых манометрах измеряемое давление уравно- вешивается силой тяжести неуплотненного поршня с грузами. Манометры используют в качестве образцовых средств воспроиз- ведения единицы давления в диапазоне от 10-1 до 1013 Па, а также для точных измерений давления в лабораторной практике. •_ IV. 1. Жидкостные приборы Дифманометр ДТ-50 (табл. IV. 1) предназначен для измерения расхода неагрессивных жидкостей, паров и газов путем определе- ния величины падения давления на измерительной диафрагме или ином дроссельном органе, он может быть использован также в качестве манометра и вакуумметра. Остальные приборы пред- назначены для измерения давлений, разрежений и разности давлений неагрессивных газов. аз
Таблица IV. I. Технические характеристики жиДкоетны* Ррвборов Прибор Тип. Кокструк- 1 тнвное нс-. полнение Статическое давление. МПа Верхние пре- делы измере- ния, кПа Заполнитель Погрешность показаний Габаритные размеры. мм Масса, кг Иэготовйтель иля поставщик Макова- куум- мегр МВ Двух- трубные — 1 Дистилли- рованная вода ±0,02 кПа 265X 90X 25 0,15 Союзглта- прибор 2,5 425X90X25 0,30 6 795X 90X 25 0,60 Д^фма- иометр ДТ-50 5 93,3 (700 мм рт. ст.) Ртуть ±0,226 кПа (±2 мм рт. ст.) 1130X 290X165 11,5 Лубенский завод счет- ных машин , ДТ-5 .0,5 2,5 Дистилли- рованная вода 635Х290Х 165 8,3 Тягоиа- поромер ТДЖ Одно- трубные 0,05 См. табл. IV.2 \ ±1,5% См. табл. IV.2 Голыиковский завод «Стек- лоприбор» тнж-н 0,02' 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6 Спирт плотностью 0,85 г/см3 458X117X 46 1,84 Микро- мано- метр ММН-240 0,01 0,6; 0,9; 1,2; 1,8; 2,4 z Спирт плотностью 0,8095 г/см3 ±1 % 432X 207X 200 2,69 Лубенский завод счет- ных машин
Таблица IV.2. Технические характеристики тигоиапоромеров ТДЖ ^Модификация • Количество трубок (точек замера) Пределы измерений, кПа Габаритные размеры, мм Масса, кг тдж-1х1бо ТДЖ-1Х250 ТДЖ-IX 400 ТДЖ-IX 630 1 1,6 2,5 4,0 6,3 372Х 138X92 450X138X 92 582X138X92 783X138X 92 1,5 1,9 2,7 3,6 ТДЖ-2Х 160 ТДЖ-2Х250 ТДЖ-2Х400 ТДЖ-2Х630 2 1,6 2,5 4,0 6,3 372X162X92 450Х162X92 582X162X 92 783X162X 92 1,8 2,5 3,7 4,0 ТДЖ-ЗХ160 ТДЖ-ЗХ 250 ТДЖ-ЗХ 400 ТДЖ-ЗХ 630 3 1,6 2,5 4,0 6,3 372X 202X 92 450X 202X 92 582X 202X 92 783X 202X 92 2,3 2,8 3.7 4,2 ' ТДЖ-4Х160 ТДЖ-4Х250 ТДЖ-4Х400 ТДЖ-4Х630 4 1,6 2,5 4,0 6,3 372X 242X 92 450X 242X 92 582X 242X 92 783X 242X 92 2,9 3,4 4,5 6,2 ТДЖ-6Х160 ТДЖ-6Х250 ТДЖ-6Х400 ТДЖ-6Х630 6 1.6 2,5 4,0 6,3 372X 322X 92 450X 322X 92 582X 322X 92 783X 322X 92 3,5 4,4 6,0 8,3 В жидкостном двухтрубном манометре (рис. IV.1) две вер- тикальные сообщающиеся стеклянные трубки 1 и 2 закреплены на основании 3, к которому прикреплена шкала 4. Трубки за- полнены рабочей жидкостью до нулевой отметки. В трубку 1 подается измеряемое давление, трубка 2 сообщается с атмосферой. К обеим трубкам подводятся измеряемые давления при измерении разности Давлений. Для повышения точности отсчета разности уровней используются однотрубные (чашечные) манометры (рис. IV.2). У этих приборов одна трубка заменена широким сосудом, в который подается измеряемое давление. Трубка, при- крепленная к шкале, является измерительной и сообщается с атмосферой, при измерении разности давлений к ней подводится меньшее из давлений. Разновидностью однотрубных манометров Являются микроманометры, используемые для. измерения давле- ний и разности давлений до 3 кПа. Для мановакуумметров типа МВ статическое давление> ие должно превышать верхнего предела измеренйя. У дифманометров
Рис. IV.2. Одно- трубный мано- метр Рис. IV. 1. Двухтруб- ный манометр типа ДТ-5 и ДТ-50 стеклянные трубки по- мещены в защитные металлические оправы.’ Тягонапоромер ТДЖ (табл, IV. 2) в зависи-] мости от модификации состоит' из 1-, 2-, 3-,4- или 6-чашечнык: однотрубных манометров, собранных в одном корпусе»? У тягонапоромера ТНЖ-Н для большей точности отсче-; тов стеклянную трубку уста* навливают наклонно. Кон-: струкцией многопредельного^ микроманометра ММН-240 предусмотрена возможность установки измерительно^ трубки наклонно к горизонту* в одном из пяти фиксиро- ванных положений, которым! соответствуют пять диапазо- нов измерения; этот прибор является переносным и при-: меняется для периодических^ точных замеров. •1 IV. 1, предназначены для pa-i боты при температуре окружающего воздуха 10—35 °C и относи* тельной влажности до 80 %. * Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Приборы, приведенные в табл. IV.2. Напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры Технические характеристики приборов приведены в табл. IV.3. Принцип их действия основан на уравновешивании измеряемого давления силами упругой деформации чувствительного элемента^ Мембранные приборы являются показывающими, сильфонные -т| показывающие и сигнализирующие. Тягомеры, напоромеры, тягонапоромеры предназначены длН измерения вакуумметрического или избыточного давления не-' агрессивных газов или воздуха. Дифманометры-напоромеры пред* назначены для измерения разности избыточных давлений, диф- манометры-тягомеры — для измерения разности вакуумметра* ческих давлений, дифмаиометры-тягонапоромеры — для измере| ния разности вакуумметрических и избыточных давлении неагрессивных газов и воздуха. Д| Сильфонные приборы обеспечивают управление виешиш^Я электрическими цепями путем включения и выключения контамЯ тов в схемах сигнализации, автоматики и блокировки. Электро*Я сигнальный блок имеет взрывозащищенное исполнение. . .J| 86 Я
В качестве датчиков электрического сигнала используют генератор высокой частоты. Вместе с показывающей стрелкой, кинематически связанной с чувствительным элементом, поворачи- вается ведущий поводок, который перемещает шторку. Как только шторка войдет в зазор одного из датчиков, происходит срыв генерации, и на выходе прибора появляется сигнал «Минимум», «Норма» или «Максимум». Питание сигнализирующего устройства переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц, разрывная мощность контак- тов 40 В.А, значение коммутируемого тока 0,01—1 А. Предел допускаемой основной погрешности срабатывания устройства .±2,5 %. Приборы (табл. IV.3) предназначены для работы при относи- тельной влажности окружающего воздуха до 80 %. Исполнение мембранных приборов обыкновенное, экспортное и тропическое. IV.3. Манометры, мановакуумметры и вакуумметры с трубчатой манометрической пружиной без выходных сигналов Манометры, мановакуумметры и вакуумметры показывающие 7 £ Рис. IV.3. Показывающий манометр с трубчатой манометрической пружиной t 2 Схема показывающего манометра с трубчатой манометрической пружиной приведена на рис. IV.3. Одновитковая трубчатая пру- жина 1 с одного конца приварена к держателю 5, прикрепленному к корпусу манометра. Ниж- няя часть держателя закан- чивается шестигранной голов- В кой и штуцером, с помощью которого подсоединяется трубка, подводящая давле- ние. Свободный конец пру- жины 1 припаян к пробке 2, шарнирно соединенной тягойЗ с зубчатым сектором 4. При изменении давления свобод- ный конец пружины переме- щается, при этом тяга по- ворачивает сектор, вызывая поворот шестерни 8 и сидя- щёй с ней на одной оси стрелки 6. Отсчет показаний производится по круговой шкале 7. На рисунке по- казано радиальное располо- №
Таблица IV.3. Технические характеристики мембранных и сильфонных напоромеров, тягомеров и тя'гонапоромеров Прибор Тип Верхние пределы измере- ния, кПа Чувстви- тельный элемент Класе точности Температура окружающей среды, °C Габаритные размеры, мм Масса, кг Иэготоиж» тель Напоромер НМП-52 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 Мем- брана 1,5; 2,5 (-30)-(+50) 200Х 100X245 1,5 Саранский приборо- строитель- ный завод им. 60-ле- тии СССР Тягомер ТмМП-52 Тягонапо- ромер ТНМП-52 (—0,08)—(+0,08); (—0,125)—(+0,125); (—0,2)-(+0,2); (—0,3)—(+0,3); (—0,5)—(+0,5); (-.0,8)—(+0,8); (^-1,25)—(+1,25); (—2)—(+2); (—3)— (+3); (—5)г—(+5); (-8)-(+8); (—12,5)— (+12,5); (—20)—(+20) Напоромер НМЛ-100 •- 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 Дифмано- метр-напо- ромер ДНМП-100 Хягомер’/ . ТмМП-100 1 2,5 (-40)-(+50) 1 Диаметр 106, длина 108 Г J 1 1 Дифмаио- метр-тяго- - : мер ДТ^МП-100 Тягоиапо- ромер ТНМП-100 (—0,2)—(+0,2); . (—0,3)—(+0,3); , (—0,5)—(+0,5); , (—0,8)—(+0,8); (—1,25)—(+1,25); (—2)—(+2); (-3)- (+3); (—5)—(+5); (-8)-(+8); (—12,5)— .(-f-12,5); (—20)—(+20) Дифмано- метр-тяго- иапоромер ДТНМП-100 Напоромер НСП-16СгВЗТ4 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 Силь- фон л ' - 1,5 (-50)-(+50) 160Х 160Х 191 7 Казанское ПО «Тепло- контроль» Тягомер ТмСП- 16СгВЗТ4 Тягонапо- • ромер ТНСП- 16СгВЗТ4 (-3)-(+3); (—5)— (+5);(-8)-{+8); (—12,5)—(+12,5); (-20)-(+20)
Таблица IV.4. Технические характеристики показывающих манометров, маиовакуумметров и вакуумметров с трубчатой пружиной без выходных сигналов Тип Верхние пределы измерений, МПа 1 Класс точности Расположение Параметры окружа- ющего воздуха Диаметр корпу- са, мм Масса, кг Изготовитель присоедини- тельного штуцера фланца Температу- ра, °G Относи- тельная влаж- ность, % М1Д 0,16; 0,2; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 2,5 Ман Осевое ометры Без фланца (-50)- (+60) 80 40 0,075 Базарно-сыз- ганекий завод «Теплоприбор» МТС-16У 1,6 Заднее 60 1 МТП-60С Переднее (-60)- . (+55) МТ-1 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 4 Радиальное Г Без фланца (-60)- (+60) 95 0,22 Казанское ПО «Теплокон- троль» МТ-2 Заднее МТ-3 Осевое Переднее МТ-4 Без фланца МТП-1 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 2,5; 4 Радиальное 98 0,16 МТП-2 Заднее мтп-з Осевое Переднее ‘ — «... — — I. | МПЗ-У 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 1,5; 2,5 Радиаль- ное; осевое Без фланца; заднее; переднее (—50)— (+60) 95 У 100 0,6 У Томский ма- нометровый завод 0,9 МОШ1-ЮО 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6 2,5 Осевое Переднее « 80 МП-3 10; 16; 25; 40; 60 1,5 Радиальное Без фланца; заднее 5—35 0,8 МП 0,6; 1; 1,6; 16 Заднее МП-2 0,6; 1 2,5 Осевое 1,6 1,5 МДФ1-100 1 Радиальное (-50)- (+60) 1,4 МТП-100/1-ВУ 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 2,5 Без фланца 1 МТП-100/2-ВУ Заднее МТП-100/1-ВУМ 1 Без фланца 10—35 90 1,5 МП4-У 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160 1,5 Радиаль- ное; осевое Без фланца; заднее; переднее (-50)- (+60) 95 160 1,2
' Пределжениг табл. I V.4 Тип Верхние пределы измерений, МПа Класс точности Расположение Параметры окружа* ющего воздуха Диаметр корпу- са, мм Масса, кг Изготовитель присоедини* тельного Штуцера фланца Температу- ра, °C Относи- тельная влаж- ность, % МТИ 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 0,6; 1 Радиальное Без фланца (-50) -(+60) 80 160 1.8 Московское ПО «Мано- метр» 100; 160 1 МО 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10: 16; 25; 40; 60 0,4 5—40 2 0,15; 0,25 250 6 св 250; 400; 600; 1000 1 10—35 260 МВПЗ-У (—0,1)—(+0,06); (—0,1)—(4-0,15); (—0,1)—(+0,3); 1,5; 2,5 • Man Радиаль- ное; осевое овакуумметр! Без фланца; заднее; переднее я (-50)- (+60) 95 100 0,6 Томский манометровый завод МВП4-У 1,5 160 1,2 2,5 Осеаое Переднее 1Q0 о.э (—0,1)—(+1,5); (—0,1)—(+2,4) 1 । 80 МТИ 0,6; 1 Радиальное Без фланца 160 1,8 • Московское ПО «Мано- метр» мвп (—0,1)—(+1,5); (—0,1)—(+2,4) . 1.5 Заднее 5—35 100 0,8 Томский манометровый завод МВТЙ-100/1-ВУ (-0,1)-(+0,5); (—0,1)—(+0,9); (—0,1)—(+1,5); (—0,1)—(+2,4) 2,5 Без фланца (—50)— (+60) f МВТП-100/2-ВУ Заднее МВП4-СМ-Т мдпч-см-т (—0,1)—(+0,15); (—0,1)—(+0,5) 1.5; 2,5 100 160 1,3 (—0,1)—(+0,9) 1.5 2,0 ВПЗ-У У —0,06; 0,1 1,5; 2,5 Вак Радиаль- ное; осевое уумметры Без фланца; заднее; переднее (—50)— (4-60) 95 - 100 0,6 Томский манометро- вый завод ВП4-У 160 1.2 ВОШ1-100 —0,1 2,5 Осевое Переднее 80 100 0,9 ;вти —0,06; —0,1 0,6; 1 Радиальное Без фланца 160 1,8 Московское ПО «Мано- метр» 2 во -0,1 0,4 5—40 0,15; 0,25 250 6
жение штуцера, выпускаются также манометры с осевым штуцером. s Приборы (табл. IV.4) предназначены для измерения избыточ- ного и вакуумметрического плавно изменяющегося давления! неагрессивных некристаллизующихся жидкостей, газов и пара. При измеренйи^давления агрессивных сред следует применять- разделительные-устройства. Приборы, имеющие фланец, служат; для ацитового монтажа. Особенности конструктивного исполнения; и специфика применения отдельных приборов приведены ниже. Манометры МТС-16У и МТП-60С изготовляют с сильфонным разделителем. Манометр МТС-16У предназначен для измерений давления масла в системах транспортных средств и дизельных; установках. Манометр МТП-60С применяют для измерения давле- ния жидких неагрессивных сред с температурой до 120 °C. У этих; приборов давление к манометрической пружине передается с по-, Мощью жалилляра длиной (в зависимости от заказа) от 1,2 доз 12 м, внутренний объем сильфона, капилляра и манометрической пружины заполнен специальной жидкостью. Приборы выпускают в пылебрызгозащищенном и виброустойчивом исполнении. Манометры типа МТ применяют также для измерения дав- ления кислорода и ацетилена; типа МТ Л — для измерения дав- ления кислорода, водорода, ацетилена. Верхние Пределы изме-j реиия давления ацетилена 0,4 и 4 МПа. ! Приборы типа МП-У, ВП-У, МВП-У могут применяться для измерения давления кислорода,__ ацетилена, жидкого, газроб* ЙЗзйого и воднопо раствора аммиака, хладонов 12, 13, 22, 142J 502. Для хладона манометры~МПЗ-У выпускают с пределом^ Измерения 2,5 МПа, мановакуумметры МВПЗ-У с предедом изме- рения (—0,1)—(+1,5) и (—0,1)—(+2,4), эти приборы имеют’ дополнительную температурную шкалу. Манометры МПЗ-У для контроля давления ацетилена выпускают на пределы изме-. рения до 6 МПа. (Манометры МП4-У для контроля давлений ацетилена и хладона не выпускаются.) По требованию потреби- теля выпускают с дополнительной температурной шкалой мано-! метры для измерения давления аммиака с верхними пределами измерений 4,6; 1; 1,6; 2,5; 4 МПа1и мановакуумметры с верхними пределами йзмерёний избыточного давления 0,5; 0,9; 1,5; 2,4 МПа.- Исполпение обыкновенное, пылеводозащищенное. Манометры МОШ1-ЮО и мановакуумметры МВОШ1-100 могут Изготовляться для измерения давления кислорода и ацетилена. Манометр МЛ-3выпускают в пылебрызгозащищенном исполнении. Приборы МП, МП-2 и МВП применяют для измерения давле- ния в системах транспортных средств. Манометр МП-2 является! двухстрелочным и обеспечивает измерение давления в тормозной и питательной магистралях воздухопроводов. Мановакууммегр МВП предназначен для измерения избыточного и вакуумметри- ческого давления хладонов в холодильных машинах, устанавли- ваемых в железнодорожных вагонах-рефрижераторах. 94 ‘ . 1
Манометр дифференциальный МДФ1-100 обеспечивает одновременное измерение давления в двух различных системах, а также отечет разности этих давлений. В приборе находятся две трубчатые пружины и два самостоятельных трибко-секторных механизма, один из которых связан с показывающей стрелкой,: а второй — с вращающимся диском, имеющим указатель для от- счета по неподвижной шкале значения одного из измеряемых давлений. Диск расположен соосно с неподвижной шкалой и имеет градуировку, аналогичную градуировке этой шкалы. Раз» иость давлений определяется по положению показывающей стрелки относительно шкалы диска. Приборы МТП-ЮОП-ВУ, МТП-10012-ВУ, МВТ П-100/1-ВУ, МВТП-100/2-ВУ являются виброустойчивыми, они выдержи- вают вибрацию с амплитудой 1,5 мм при частоте От 5 до 80 Гц с ускорением до 15 м/с®. Манометр МТП-100Н-ВУМ предназначен для измерения давления в трубопроводах сепараторов пищевых продуктов, о» состоит из собственно манометра и мембранного разделительного устройства, к которому подводят контролируемое давление. Вну- тренняя полость манометрической пружины и надмембранного пространства разделительного устройства заполнены специаль- ной жидкостью. Манометры, мановакуумметры и вакуумметры МТИ и ВТ И применяют для точных измерений, манометры СВ — для изме- рения сверхвысоких давлений. Манометры и вакуумметры МО и ВО являются образцовыми. Мановакуумметр МВП4-СМ-Т предназначен для измерения избыточного и вакуумметрического давления аммиака и хладонов марок 12, 13 и 22. Манометр дифференциальный МДП4-СМ-Т устанавливают на холодильных установках, работающих на ам- миаке с маслом и хладонах 12 и 22 с маслом, он обеспечивает контроль избыточного и вакуумметрического давления в двух различных точках системы, а также отсчет разности давлений в этих точках (аналогично прибору МДФ1-100). У этих приборов на боковой поверхности корпуса имеется закрытое фольгой от- верстие, через которое в случае разрыва манометрической пру- жины выходит газовая среда, фольга при этом прорывается. Исполнение приборов по устойчивости к механическим воз- действиям и воздействию окружающей среды — виброустойчивое, ударопрочное и брызгозащищенное. Исполнение приборов, при- веденных в табл. IV.4, обыкновенное, экспортное, тропическое. Манометры, мановакуумметры и вакуумметры самопишущие Приборы (табл. IV.5) предназначена тля измерения и эппщчт на дисковой диаграмме иэбй¥очного и вакуумметрического давле- ния неагрессивных жидкостей, газов и пара. Их можно применять для’иймёреаия давления газообразного кислорода. Приборы с ин- 96
Таб л Оа IV. 5. Технически характеристики самопишущих манометров, манОвахууЫмётров и вакуумметров с трубчатой пружиной без выходных сигналов • ч Прибор Тип приборов для запася Верхний предел измерений, мп* одного параметра Двух параметров Манометр МТС-711; МТС-712 МТ2С-711; МТ2С-712 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160 ; Мановакуум- метр МВТС-711; МВТС-712 MBJ2C-7H; МВТ2С-712 (-o,i)-(+o,W; (- 0,1)— (+0.15); . ‘ (—0,1)—(+0,3); KW)-(+0,5); (—<!)—(+0,9); 'i (—0,1)—(+1,5); (—0,1)— (+2,4) Вакуумметр ВТС-711; ВТС-712 ВТ2С-711; ВТ2С-712 —0,06; —0,1 . i -*А дексом «711» имеют привод диаграммы от синхронного микро^ двигателя, время одного оборота диаграммы 8’ и 24 ч; приборш с индексом «712» — от часового механизма с восьмисуточным/ заводом, время.одного--оборотади^раммыТТ^и ЗГ ч.~ Приборы “ для записиудвух параметров имеют две трубчатые пружины и два самопишущих узла. Класс точности 1. У манометров, предназиа» чеиных для измерения давления кислорода, верхний предав. измерений до 60 МПа. Приборы предназначены как для щито» < вого, так и для настенного монтажа. Питание синхронного микродвигателя переменным током на» пряжением 220 В частотой 50 или 60 Гц. j Приборы предназначены для работы при температуре окружат ющего воздуха 5—60 °C и относительной влажности дЬ 80 %+ Габаритные размеры 280 X 340 X 125 мм, масса однозаписных , приборов 7,5 кг, двухзаписных — 9 кг. ; Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. > Изготовитель — казанское ПО «Теплокоитроль». IV.4. Манометры, мановакуумметры и вакуумметры ' с трубчатой манометрической пружиной, отсчетным устройством и выходным сигналом Манометры, мановакуумметры а вакуумметры показывающие с электрическим выходным дискретным сигналом Приборы предназначены для измерения избыточного^ вакуум^-. метрического давления неагрессивных жйд костей,,+цзо^> и пара , и сигнализации предельных значений или позиционного регули- 96
Таблица IV.6. Пределы измерения манометров, мановакуумметров и вакуумметров с выходным электрическим дискретным сигналом 1 Прибор Тип Верхний предел измерений, МПа Манометр 4км-1У^) 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10 16; 25; 40; 60; 100; 160 ВЭ-16Р6 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60; 100; 160 Мановакуум- метр ЭКМВ-1У; ВЭ-16Р6 (—0,1)— (+0.06); (—0,1)—(+0,15); (—0,1)—(+0,3); (-0,1)-(+0,5); (—0,1)—(+0,9); (—0,1)—(+1,5); (—0,1)—(+2,4) Вакуумметр ЭКВ-1У; ВЭ-16Р6 —0,1 рования параметра (табл. IV.6). Приборы типа ВЭ-16 Рб имеют взрывозащищенное исполнение. Схема электроконтактного манометра приведена на рис. -1¥.4, В показывающий манометр дополнительно введены две стрелки 2 и 3, к которым упругими токопроводами поджаты электрические контакты 4. Стрелки 2 и 3 с помощью торцового ключа и поводка § устанавливают против значений сигнализируемого давления. По* называющая стрелка 1 также снабжена электрическим контак- том <Уг-®слтгдавление находится в пределах рабочего диапазона, то электрические цепи разомкнуты. При достижении показыва- ющей стрелкой любой из контактных электрическая цепь замы- кается и остается замкнутой при дальнейшем отклонении пара- метра от рабочего диапазона. Класс точности показывающей части 1,5, сигнализирующей — 2,5. Ряс. IV.4. Электрокрдтактный цмомец» 4 В. В. Черенков 97
Рабочее напряжение электроконтактного устройства 220 В? переменного или постоянного тока, разрывная мощность контак- тов при токе до 1 А — 10 В-А. Приборы типа ВЭ-16Р6 предназначены для работы при темпе-' ратуре окружающего воздуха от —20 до 4-55 °C и относительной, влажности до 98 %, остальные приборы —»для работы при тем-' пературе окружающего воздуха 0—60 °C и относительной влаж-i Ности до 80 %. Приборы выпускают в корпусе диаметром 160 мм, расположе- ние фланца — заднее, присоединительного штуцера — радиальное.^ Масса прибора ВЭ-16Р6 — 5,9 кг, остальных приборов — 2,2 кг,’ Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — Томский манометровый завод. Манометры, мановакуумметры и вакуумметры самопишущие с пневматическим регулирующим устройством Приборы предназначены для измерения, записи и автомати- ческого регулирования избыточного и вакуумметрического давле- ния неагрессивных жидкостей, газов и пара. Выпускаются' манометры МТ-711Р и МТ-712Р, мановакуумметры МВТ-711Р и МВТ-712Р, вакуумметры ВТ-7 IIP и ВТ-712Р. Верхние пре- делы измерений этих приборов идентичны пределам, приведен- ным в табл. IV.5 (соответственно для манометров, мйиовакуум- метров и вакуумметров). Класс точности 1,5. В приборы встроено пневматическое регулирующее устройство (см. п. XVII.2). У приборов с индексом «711» привод диаграммного диска от электродвигателя, с индексом «712» — от часового механизма. Время одного оборота диаграммы 12 и 24 ч. Данные по питанию синхронного микродвигателя, климати- ческим условиям эксплуатации, габаритным размерам приборов и категориям исполнения такие же, как у приборов, приведенных в табл. IV.5, масса прибора 13 кг. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтроль». IV.5. Мембранные манометры, вакуумметры и мановакуумметры Показывающие коррозионно-стойкие манометры ММП-_260-Кс, мановакуумметры МВМП-160-Кс и вакуумяетй)ры .ВМГ1- 160-Кс предназначены для измерения избыточного и вакуумметрического давления агрессивных некристаллизующихся жидких и газо- образныхСред,'в которых максимальная скорость образования коррозии не превышает 0,005 мм/год для фторопласта-4 и ОД мм/год для сталей 10Х17Н13М2Т, 08Х22Н6Т, 08Х17Т./Прин- , цип действия приборов заключается в том, что измеряемое-давле- : иие вызывает перемещение жесткого центра мембраны, которое с помощью передаточного трибко-секторного механизма 'преобра-
зуется воврящательное движение стрелки.] В зависимости от .слПпвбг'присоединения к^еС^ттг^Й йыАевия выпускаот^д приборы двух исполнений. Приборы исполнения I подсоединяются е йомощью штуцера (расположение штуцера радиальное), их рекомендуется применять для измерения давления газов и не- вязких жидкостей. Приборы исполнения II подсоединяются с по- мощью фланца, их рекомендуется применять для измерения давле- ния вязких и загрязненных жидкостей. Верхний предел измерения манометров выбирают из ряда 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 МПа. Верхние пределы измерения мановакуумметров и вакуумметров идентичны пределам, при- веденным в табл. IV.6. Класс точности 1,5 или 2,5. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—35 °C и относительной влажности до 80 %. Приборы выпускают в корпусе диаметром 160 мм. Масса приборов исполнения I — 4,75 кг, исполнения II — 7 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — Томский манометровый завод. г— Индикатор давления ИД-1 предназначен для дистанцион- ного . контроля избыточного давления неагрессивных жид- костей и газов. Прибор состоит из приемника и указателя давления. Под воздействием измеряемого давления мембрана приемника давления деформируется и с помощью штока перемещает якорь, который изменяет воздушные зазоры магнитных цепей в двух катушках. При этом в одной цепи зазор увеличивается, а в дру- гой — уменьшается, благодаря чему происходит перераспределе- ние токов в рамках магнитоэлектрического логометра, который находится в указателе давления. Каждому положению якоря соответствует определенное положение стрелки на шкале. Так как напряжение, подаваемое для питания прибора, постоянное, а схема должна питаться переменным током, в указатель встроен инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное. Длина соединительного кабеля между приемником и указателем по трассе не более 60 м, сече- ние жил кабеля не менее 0,35 мм®. Пределы измерений инди- катора приведены в табл. IV.7. Пределы допускаемой основ- ной погрешности в рабочем диапазоне измерений ±4 %, в остальном диапазоне изме- рений ±6 %. Индикаторы вы- держивают вибрацию с часто- той 20—5000 Гц при ускорении 100 м/с2 для приемников и 15м/с3 для указателей. Таблица IV. 7. Пределы измерений индикатора давления ИД-1, МПа, Пределы измерения Верхний Рабочий 0,1 0,3 0,6 и 8 15 24 0,02—0,06 0,06-0,24 0,10—0,50 0,20—1,20 1—5 2—12 4—20
1 Питание прибора постоянным током напряжением 24 или 27 В» сила тока, потребляемого индикатором, не превышает 0,15 А. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха от —60 до +75 °C для приемников и от —60 до j + 60°C для указателей. Относительная влажность до 95 %. Габаритные размеры: приемника давления — диаметр 56, • длина 150 мм, указателя—диаметр 60, длина 115 мм; масса индикатора не более 0,8 кг. Изготовитель — Саранский приборостроительный завод им. 60-летия СССР........................................ <- Л 1V.6. Измерительные преобразователи давления | Преобразователи являются бесшкальными приборами и пред- назначены для получения унифицированного сигнала о давлений (скорости изменения давления) жидкостей, газов и пара. Преобразователи рекомендуется использовать при положи- тельных температурах окружающего воздуха. При минусовых температурах окружающего воздуха необходимо исключить воз- можность замерзания конденсата в камере измерительного блока и в трубке, соединяющей прибор с местом отбора давления (для преобразователей, измеряющих давление газообразных сред), а также замерзание, кристаллизацию среды или выкристаллизо- вывание из нее отдельных компонентов (для преобразователей, измеряющих давление жидкостей). ; / Измерительные преобразователи давления типа «Сапфир» описаны в п. IV. 7. Преобразователи давления с электрическим выходным сигналом Малогабаритные измерительные преобразователи с компенса- цией магнитных попитое МПЭ-МИ (манометры) предназначены для измерения избыточного давления неагрессивных жидких или газообразных сред и преобразования его в унифицированный электрический выходной сигнал 0—5, 0—20 или 4—20 мА по- стоянного тока. Верхние пределы измерения 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40; 60 МПа. Класс точности 0,6; 1или 1,5. Материал деталей, контактирующих с контролируемой сре- дой,— сплав 36НХТЮ и сталь J2X18H10T. Принцип действия приборов (рис. IV.5) основан на преобра- зовании перемещения упругого чувствительного элемента под действием .измеряемого давления в токовый сигнал с помощью малогабаритного магнитомодуляционного преобразователя (ММП) с компенсацией магнитных потоков. Измеряемое давление преобразуется чувствительным элементом — одновитковой труб- чатой пружиной 1 — в перемещение постоянного магнита который благодаря наличию обмотки возбуждения, .питаемой напряжением переменного тока, создает управляющее воздействие 400 3
Рис. IV.5. Структурная схема измерительного преобразователя МПЭ-МИ в виде магнитного потока. Этот поток компенсируется магнитным потоком обратной связи, возникающим в элементе 5 при про- текании в его обмотках выходного сигнала постоянного тока. Индикатор магнитных потоков 3 преобразует разность управля- ющего магнитного потока и потока обратной связи в электриче- ский сигнал рассогласования в виде напряжения, которое по- дается на усилительное устройство 4, предназначенное для уси- ления сигнала рассогласования и получения выходного сигнала постоянного тока. Усиленный сигнал поступает в линию дистан- ционной передачи и одновременно в элемент обратной связи 5. Питание прибора переменным током напряжением 220 В часто- той 50 Гц; потребляемая мощность Для приборов с выходным сигналом 0—5 мА — 5 В. А, для приборов с выходным сигналом 0—20 и 4—20 мА — 12 В-А. Сопротивление нагрузки, подключа- емой на входе манометров с учетом линии связи, не более 2,5 кОм при верхнем значении выходного сигнала 5 мА и не более 1 кОм при верхнем значении выходного сигнала 20 мА. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—60 °C и относительной влажности до 98 %, Пр требованию заказчика приборы моТут поставляться для работы при температуре окружающего воздуха от —30 до 4-60 °C. Габаритные размеры 225 X 160 X 266 мм; масса 4 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтроль». Измерительные преобразователи ИНД являются образцо- выми средствами для поверки приборов давления, их можно применять для прецизионного измерения давления и перепада давления в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами. Выпускают четыре модели приборов. Преобразователи модели 89005 (табл. IV. 8) и 89006 (табл. IV.9) являются однопозиционными. Преобразова- тель модели 89006 служит также для измерения вакуумметриче- ского давления до 100 кПа, нижний предел-измерения у этого прибора равен 0 или 20 кПа. У остальных типов преобразователе ’ иижиий предел измерения равен нулю. Преобразователи моделей 89007 и 89008 являются многодиапа*, . зонными, каждый диапазон включает в себя три или четыре сосед-\' ММ
Таблица IV. 8. Технические характеристики преобразователей ИПД модели 89005 * Верхний предел изме- рений избыточ- ного и вакуум- метрического давлений и перепада дав- ления, кПа Предельно допускаемое избыточное давление, кПа Предел допу- скаемой основ- ной погреш- ности ( ±), % J 1,6 1,6 2,5 0,1; 0,15; 0,25 2,5 4 4 6 0,06; 0,1; 0,15 6; 6,3 10 0,25 1° 16 0,15 16 25 0,1; 0,15 25 40 40 60 0,06; 0,1; 0,15 60 63 Таблица IV.9. ( Технические характеристики преобразователей ИПД модели 89006 Верхний предел измерения избы- точного давления Предел до- пускаемой основной по- грешности (±). % Значения пре- дела измерения, кПа 6; 6,3 0,25 Юр 0,15 16 0,1; 0,15 25; 40; 60; 63; 100 0,06; 0,1; 0,15 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 0,63; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16 МПа них предела измерения, выбор нужного предела осуществляется с помощью специального переключателя. Пределы измерения, Допускаемое избыточное давление и основная погрешность пре- образователей 89007 и 89008 такие же, как у преобразователей 89005 и 89006 соответственно. Выходной сигнал преобразователей — напряжение постоянного тока, изменяющееся пропорционально изменению измеряемого параметра в диапазоне 0—1 или 0—10 В. Измеряемая среда для преобразователей с верхним пределом измерений до 2,5 МПа — газ, для преобразователей с верхним пределом измерений более 2,5 МПа — газ или жидкость. Материалы деталей, соприкасающихся с измеряемой средой, — сплав 36НХТЮ и сталь 12Х18Н10Т. Входное сопротивление прибора, измеряющего выходной сигнал преобразователя, не менее 20 МОм. * Работа преобразователей основана на принципе силовой ком- пенсации. Чувствительный элемент 12 (рис. IV.6) преобразует измеряемое давление в усилие, которое передается на рычаг 7, сбалансированный относительно ленточной упругой опоры 8. Рычаг жестко связан с плунжером 10 индикатора рассогласова- ния 7/ и с двумя подвижными последовательно соединенными Обмотками 3, закрепленными на противоположных плечах ры- чага 7. Подвижные обмотки расположены в магнитном поле рабо- чего зазора двух силовых механизмов 4 и работают одна на втя- гивание, другая на выталкивание. Перемещение плунжера пре-
Рис. IV.6. Принципиальная схема преобразователя давления ИПД моделей 89006 и 89008 образуется индикатором рассогласования в управляющий сигнал переменного тока, поступающий на вход усилителя 5. Выходной сигнал усилителя в виде постоянного тока поступает в подвижную обмотку 3 и обмотку коррекции нелинейности 2 силовых меха- низмов, а также на блок резисторов 9, с которого снимается вы- ходной сигнал преобразователя. В силовом механизме взаимо- действие поля постоянного магнита 1 с магнитным полем, соз- даваемым током, который протекает по обмоткам 2 и 3, создает усилие, пропорциональное этому току я усилию, развиваемому чувствительным элементом. Для периодической корректировки нуля и диапазона изменения выходного сигнала в преобразова- теле имеются корректор нуля, корректор диапазона и нагрузочное устройство 6. Наложение груза на рычаг производится поворотом переключателя в положение «Калибровка», в режиме измерения давления переключатель находится в положении «Измерение». В преобразователях моделей 89005 и 89007 имеются две изме- рительные камеры, что позволяет нх использовать для измерения перепада давления. Питание приборов переменным током напряжением 220 В частотой 50 или 60 Гц. Потребляемая мощность не более 15 В. А. Преобразователи, предназначенные для использования в тех- нологических процессах, работают при температуре окружающего воздуха 10—35° и относительной влажности да 80 %. Габаритные размеры преобразователей моделей 89005 и 89007 — 100 X 220 X 455 мм, преобразователей моделей 89006 и 89008— 100 X 220 X 468 мм. Масса преобразователя не превы- шает 15 кг. Изготовитель — московское ПО «Манометр». Дифференциаторы давления ДД предназначены для непрерыв- ного преобразования по линейному закону скорости изменения давления (падения или нарастания) взрывобезопасных жидкостей и газов в унифицированный выходной сигнал 0—5, 0—20 или 4— 20 мА постоянного тока. Принцип действия прибора основан на использовании прямого пьезоэлектрического эффекта. 403
Рис. IV.7. Принципиальная схе- ма дифференциатора давления ти- па ДД Дифференциатор совмещает функции электрического преоб- разователя давления и диффе- ренциатора электрического сиг- нала (рис. IV.7). В полости, огра- ниченной Корпусом I и мембра- нами 2, помещен столбик 3, на- бранный из пьезокварцевых эле- ментов. Измеряемое давление р преобразуется мембранами в силы, сжимающие пьезоэлементы. В ре- зультате прямого пьезоэлектри- ческого эффекта на границах пье- зоэлемеитов появляются положи- . тельные и отрицательные заряды, которые снимаются электродами и стекают через резистор 4. При постоянной скорости изменения давления между притоком и от- током зарядов устанавливается равновесие, и через резистор 4 протекает постоянный ток, вели- чина которого связана линейной зависимостью со скоростью изменения давления. Напряжение с сопротивления 4 поступает на усилитель 5 и преобразуется в унифицированный выходной сигнал. Мембраны изготавливают из сплава 36НХТЮ, остальные детали, соприкасающиеся с контролируемой средой, — из стали 12Х18НЮТ. Максимальное рабочее давление 18 МПа, пределы измерения О—0,1 и 0—0,25 МПа/с. Допускаемая основная погрешность ±10 %. Время установления выходного сигнала 1—2 с. Питание прибора переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц; потребляемая мощность 8 В. А. Сопротивление нагрузки при верхнем значении выходного сигнала 5 мА — 2,5 кОм, при верхнем значении сигнала 20 мА — 1 кОм. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—60 °C и относительной влажности до 95 % (при 5—35 °C) и до 80 % (при 35—60 °C). Габаритные размеры 140 X 165 X 240 мм, масса 6,5 кг. Изготовитель — Смоленский опытный завод НИИтеплопри- бора. Преобразователи давления с пневматическим выходным сигналом Технические ; характеристики приборов приведены \ в табл. IV. 10. Преобразователи с верхним пределом измерений^ до 25 кПа предназначены Для измерения давления только газо-Ч образных сред. Класс точности преобразователей 13ДИ и 13ДВ — 0,6 или 1, преобразователей 13ДА и 13ДЙВ— 1. j 104 J
Таблица IV. 10. Технические характеристики преобразователей давления с пневматическим выходным сигналом Давление Тип Верхний предел измерения Чувстви- тельный элемент единица измеряе- мой вели- чины Значение предела изме- рения Избыточ- ное / 13ДИ10 кПа 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6 Мембрана 13ДИ13; 13ДИ30; 13ДИ30-К 10; 16; 25 Сильфон МПа 0,04; 0,06; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6 13ДИ14; 13ДИ40; 13ДИ40-К 10; 16; 25; 40; 60; 100 Манометри- ческая пружина Абсолют- ное 13ДА10 кПа 1; 1,6; 2,5; 4; 6 Мембрана 13ДА13; 13ДА30 10; 16; 25 Сильфон . МПа 0,04; О^бй^Шб; 0,25; 0,4; ОДНО® 2,5 » Вакуум- метрическое 13ДВ10 кПа 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5/4; 6 Мембрана 13ДВ13; 13ДВ30 10; 16; 25 Сильфон МПа 0,04; 0,06; 0,1 Вакуум- метриче- ское и из- быточное 13ДИВ10 кПа (-0,2)-(- (г-0,3)~(- (-0,5)-(- (-0,8)-?- (-1.25)-?- (—2)—(-42); (- 40,2); -0,3); 4-0,5); 40,8); 41.25); -3)—(4-3) Мембрана 13ДИВ13; 13ДИВ30 (—5)—(-45); (- (—12,5)—(- (-20)-(- (—зо>—(- (—50)—( -8)- (-48); 412,5); -20); -30); 4-50) Сильфон i - МПа (—0,1)—(4 (-0,1)-Н (-о,1)-н (—0,1)—(4 mi (—0,1)— (4 -0,06); -0,15); -0,3); -0,5); -0,9); -1.5); -2,4) Ц»
Таблица IV. 11. Материалы элементов измерительного блока; контактирующих с контролируемой средой Материал чувстви- тельного элемента Материал остальных элементов Титан ВТ1-00 Сталь X со о 08X22H6T 12X18H10T 15Х18Н12С4ТЮ 06ХН28МДТ XH68MB Н70МФ Сплав 36НХТЮ Сталь 12Х18Н10Т Сталь 15Х18Н12С4ТЮ Сталь 06ХН28МДТ Тантал ТВ4 Титан ВТ 1-00 +’ + + + + + + + Примечание. Знаком <4~» отмечены возможные сочетания материалов. Материалы чувствительного элемента и других элементов измерительного блока, соприкасающихся с измеряемой средой, Приведены в табл. IV.11. Сочетание материалов, отмеченное знаком «*», относится к преобразователям, обозначение которых оканчивается цифрами «30» и «40». Буква «К» в обозначении пре- образователя указывает на исполнение для измерения давления кислорода. (Прибор 13ДИ40-К на предел измерения 100 МПа не выпускается). Применение разнообразных материалов для изго- товления чувствительных элементов и других деталей, контакти- рующих с рабочей средой, позволяет использовать их при измере- нии параметров агрессивных сред без установки разделительных устройств. Выходным сигналом преобразователей является давление сжа- того воздуха, изменяющееся в диапазоне 20—100 кПа, давление питания 140 кПа. Преобразователи обеспечивают передачу вы- ходного сигнала по пневматической линии связи с внутренним диаметром 4 мм на расстояние до 150 м или с внутренним диа- метра^ 6 мм на расстояние до 300 м по трассе. Расход воздуха питания на один прибор не превышает 3 л/мнн. Принцип действия преобразователя типа 13ДИ13 (рис. IV.8) основан на пневматической силовой компенсации. Измеряемое давление подводится в камеру 1 измерительного блока, воздей- ствует на мембрану 2 и сильфон 3 и заставляет поворачиваться на небольшой угол рычаг 5 вокруг опоры, образованной двумя 106
1 I 13ДИ13 IV. 8. Принципиальная схема ,ерительного преобразователя ти- избыточного ьного блока тягами и упругой мембраной 4. 7-^ При этом перемещается заслон- ка 7 индикатора рассогласова- ния относительно сопла 8, X питаемого сжатым воздухом.______ Возникший в линии сопла сиг- нал усиливается пневмореле 9 и поступает в сильфон обратной связи 10 и на выход преобразо- вателя. Пружина корректора "" нуля 6 служит для компенса- ции усилия, развиваемого сильфоном обратной связи, а также для установки величи- ны выходного сигнала 0,02 МПа при отсутствии измеряемого избыточного давления. Конструкции преобразова- телей избыточного давления н преобразователей избыточ- ного и вакуумметрического давления идентичны, пере- стройка одного типа в дру- гой осуществляется регулиров- ₽| кой пружины корректора ну- “ ля. Преобразователи абсолют- ного давления отличаются от п давления тем, что в них одна из вакуумирована н запаяна, благодаря чему изменение барометри- ческого давления ие влияет на выходной сигнал. Преобразователи вакуумметрического давления отличаются от преобразователей избыточного давления расположением чувствительного эле- мента относительно рычажного устройства пневмопреобразова- теля. Приборы выпускаются в пыле- и брызгозащищенном исполне- нии. В линии, подводящей к преобразователю питающий воздух, следует устанавливать фильтр и редуктор. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего-воздуха от —50 до +80 °C. Относительная влажность до 95 % при температуре до 35 °C, при температуре свыше 35 °C относительная влажность не более 80 %. Габаритные размеры преобразователей 13ДИ10 и 13ДВ10 на пределы измерения до 1 кПа и преобразователя 13ДИВ10 на пределы измерения (—0,5 кПа) — (+0,5 кПа) равны 205 X 230 X X 342 мм, масса 7,1 кг. Наибольшие габаритные размеры осталь- ных типов преобразователей 132 X 180 X 287 мм, масса от 4,1 до 4,8 кг. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтролы».
IV,7. Измерительные преобразователи типов «Сапфир» и «Сапфир-22-Ех» Преобразователи предназначены для работы в системах авто- матического контроля, регулирования и управления технологи- ческими процессами и обеспечивают непрерывное преобразование значения измеряемого параметра — давления избыточного, абсо- лютного, разрежения, разности давлений нейтральных и агрес- сивных сред в унифицированный токовый выходной сигнал ди- станционной передачи. Преобразователи разности Давлений могут использоваться для преобразования значений уровня жидкости, расхода жидкости или газа, а преобразователи гидростатического давления — для преобразования значений уровня жидкости в унифицированный токовый выходной сигнал. Преобразователи разности давлений при работе с блоком извлечения корня БИК-1 применяют для получения линейной зависимости между выход- ным сигналом и измеряемым расходом. Преобразователи пред- назначены для работы со вторичной регистрирующей и показы- вающей аппаратурой, регуляторами и другими устройствами автоматики, машинами централизованного контроля и системами управления, работающими от стандартного входного сигнала О—5, 0—20 или 4—20 мА постоянного тока. Принцип действия преобразователя основан на использовании тензоэффекта в полупроводниковом материале. Измеряемый пара- метр поступает в камеру измерительного блока, где линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента и изме- нение электрического сопротивления тензорезисторов тензо- преобразователя, размещенного в измерительном блоке. Элек- тронное устройство преобразует это изменение сопротивления в выходной сигнал. Чувствительным элементом теизопреобразо- вателя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензорезисторамн,. прочно соединен- ная с металлической мембраной тензопреобразователя. Преобразователи типа «Сапфир-22-Ех» имеют взрывозащи- щенное исполнение. Технические характеристики этих преобра- зователей приведены в табл. IV. 12 и IV.13, а обозначение испол- нения преобразователей по материалам, контактирующим с изме- ряемой средой, — в табл. IV.14. Каждый преобразователь имеет регулировку диапазона измерений и может быть настроен на любой верхний предел измерений, указанный для данной модели. Преобразователи с пределом допускаемой погрешности 0,25 % поставляются по предварительному согласованию с заводом- изготовителем. . Преобразователи типа Сапфир-22ДД выпускают с убывающей или возрастающей характеристикой выходного сигнала (линей- ная — по перепаду и нелинейная — по расходу) в зависимости5 от заказа, остальные преобразователи — с линейно возрастающей характеристикой выходного сигнала. При * использовании- 1» J . - > 1
Таблица IV. 12. Технические характеристики преобразователей типов «Сапфир-22ДА, -22ДИ, -22ДВ, -22ДИВ» и <Сапфир-22ДА-Ех, -22ДИ-Ех, -22-ДВ-Ех, -22ДИВ-Ех» Измерительные преобразователи Модель Верхние пределы из мереная Предел допускае- мой основной по- грешности (±), % Исполнение по ма- териалам (табл. IV. 14) Изготовитель Единица физических величин Значение предела измерения Абсолютного дав- ления: <0апфир-22ДА»; г«Сапфир-22ДА-Ех» 2020 кПа 2,5; 4 1 01; 02 Московское ПО сМанометр» 6; 10 0,5 2030 6 •; 10 »; 16; 25; 40 2040 40 *; 60; 100; 160; 250 2050 МПа 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 0,25; 0,5 2051 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 11 2060 2,5 •; 4; 6; 10; 16 01; 02 2061 2,5 *; 4; 6; 10; 16 11 Избыточного дав- ления: <Сапфир-22ДИ»; «Сапфир-22ДИ-Ех> ? • ’ > 2110 кПа / 0,25 1 01; 02 Московское ПО сМанометр»; Тартуский при- боростроитель- ный завод (тольколСап- фир-22ДИ»); Опытный завод НИИтепло- прибора, г. Смоленск (только «Сап- 4>ир-22ДИ> модели 2151, 61, 71) 0,4 0,5 0,6; 1; U6 0,25; 0,5 2120 f 2ДТ4Г6 ~ 10 ; о,5 2130 V* 0,25; 0,5 10; 16 0,5 25; 40 0,25; 0,5: 2140 40 *; 60; 100; 160; 250 109
Давления-раз- режения: «Са пфир-22 ДИ В», «Сапфир-22ДИВ-Ех» Разрежения: «Сапфир-22ДВ»; «Сапфир-22ДВ-Ех» Избыточного дав- ления: «Сапфир-22ДИ»; «Сапфир-22ДИ-Ех» Измерительные пр еобр азов атвл в | 2320 2310 » 2240 2230 2220 2210 2171 2170 2161 2160 2151 2150 Модель кПа кПа МПа Единица физических величин Верхние пределы измерения (-1,25)- (+1,25) (—0,5)— (+0,5); (-0,8)- (+0,8) (-0,2)- (+0,2); (—0,3)— (+0,3) (—0,125)— (+0,125) 40 *; 60; 100 6 *; 10 *; 16; 25; 40 2,5; 4; 6; 10 0,4; 0,6; 1; 1,6 с К и >1 1 16 *; 25; 40; 60; 100 16 *; 25; 40; 60; 100 2,5 *; 4; 6; 10; 16 2,5 *; 4; 6; 10; 16 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5 Значение предела измерения 0,25; 0,5 0,5 0,5 0,25; 0,5 Предел допускае- мой основной по* грешности (±). % 01; 02 г а 01; 02 01; 02 01; 02 Исполнение по ма- териалам (табл. IV.14) Московское ПО «Манометр»; Тартуский приборострои- тельный завод (только «Сап- фир-22ДИВ») Московское ПО «Манометр»; Тартуский приборострои- тельный завод (только «Сап- фир-22ДВ») к 'ч'4 >г е-'н S' г, - а* * • я g *g - • □ Изготовитель Продолжение табл. IV.12
Продолжение табл. IV. 11 Измерительные преобразователи Модель Верхние предела измерения Предел допускае- мой основной по- грешности (±), % 1 Исполнение по ма- териалам (табл. IV.14) Изготовитель Единица физических величии Значение предела измерения / / Давлеиия-раз- режения: «Сапфир -22ДИВ»; «Сапфир -22ДИВ-Ех» 2320 кПа ттт сл^ьо 111 0,5 01; 02 Московское ПО «Манометр»; Тартуский приборострои- тельный завод (только «Сап- фир-22ДИВ») 2330 (—3)— (+3) •; 6-5)- (+5) *; (-8)-(+8); (—12,5)— (+12,5); (-20)- (+20) 2340 (-20)- (+20) •; (-30)- (+30); (-50)- (+50); (—100)— (+.60); (—100)— (+150) 2350 МПа (—0.1)— (+0.3); (—0,1)— (+0,5); (-0,1)- (+0,9); (-0,1)- (+1,5); . (-0,1)- (+2,4) 2351 (—0.1)— (+0,3); (—0,1)— (+0,5); (-0,1)- (+0,9); (—0,1)— (+1,5); (-0.1)- (+2,4) 11 Примечания; 1. Преобразователи моделей 202Р 2030 выпускают но согласованию с заводом-изготовителем. 2. Преобразователи типов «Сапфнр-22ДИ> в <Сапфир-22ДИ-Ех> модели 2140 изготовляют в соответствии с заказом с преде- лами измерения 20—100 кПа. * Рекомендуется применять только при Необходимости их перенастройки в период эксплуатации. Щ
Таблица 1УЛЗ. Технические характеристики преобразователей типов «Сапфир-22ДД», <Сапфпр-22ДГ» и «Сапфпр-22ДД-Ех» Измерительные - преобразователи i о S Верхние пределы измерения Допускаемое ра- бочее избыточное давление, МПа Предел допускае- мой Иогрешнооти. % Исиолнеиие по ма- териалам (табл. Изготовитель Единица физических величин Значение предела измерения Разности дав- лений : «Сапфнр-22ДД»; «Сапфир-22ДД-Ех» 2410 кПа 0,25 4 0,5; 1 01; 02 Москов- ское по «Манометр»; казан- ское по «Тепло- контроль» (только «Сап- фир-22ДД»); рязанский гй вод «Тепло- прибор» (только «Сапфир-22» модели 2420, 30, 34, 40, 44) 0,4; 0,63; 1; 1,6 0,5 2420 2,5; 4;' 6,3; 10 2430 6,3; 10; 16; 25 16 МПа 0,04 * 2434 кПа 6,3; 10; 16; 25 40 МПа 0,04* 2440 0,04 *; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25 16 2444 0,04 *; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25 40 2450 0,4; 0,63; 1; 1,6; 2,6 16. 2460 2,5; 4; 6.3; 10; 16 25 Гидростатиче- ского давления «Сапфир-22ДГ» 2520 кПа 2,5; 4; 6 4 0,25; 0,5 Рязанский завод «Тепло- прибор» 10 0,5 2530 6; 10; 16; 25; 40 .0,5 2540 40; 60; 100 0,25; 0,5 160; 250 Примечания: 1. При выпуске преобразователя разности давленвй, предназначенного для измерения уровня жидкости, преобразователь может быть настроен в соответствии с заказом иа любой верхний предел измерений, не выходя- щий за крайние значения, предусмотренные для дайной модели. 2. Нижний предел измерений равен нулю. * Обеспечивается только по заказу, согласованному^ с х?редприитием-нзготсь . ; вншдем. ; --г ——
•/' Та <5 лиц а IV. 14. Обозначение исполнения преобразователей Типа <Сапфир-22> по материалам, контактирующим с измеряемой средой Т " / Испол- / неыие Материал мембрана фланцев преобразователя» пробок для дренажа и продувки, ниппеля, монтажного фланца, корпуса вентильного блока 01 Сплав 36 НХТЮ Углеродистая сталь с покрытием кадмием 02 Сталь 08X18Г8Н2Т 11 Титановый сплав Примечание, Материал уплотнительных колец: резина — для испол- нений 01: фторопласт — для остальных исполнений. преобразователя типа Сапфир-22ДД с предельным значением выход- ного сигнала 4 и 20 мА совместно с блоком извлечения корня БИК-1, питание преобразователя осуществляется от БИК-1. Предельные значения выходных сигналов: 0 и 5 или 0 и 20, или 4 и 20 мА постоянного тока. Преобразователь состоит из измерительного блока и электрон- ного устройства. Преобразователи различных параметров имёют унифицированное электронное устройство и отличаются, лишь конструкцией измерительного .блока. Измерительные блоки выполнены двух типов (в зависимости от пределов измерения): мембранного и мембранно-рычажного. В схеме преобразователей типа «Сапфир-22ДИ» моделей 2150, 2160, 2170 и типа «Сапфир-22ДИВ» модели 2350 (рис. IV.9, а) 'Рже. IV.9. Схема преобразователей: а —типа «Салфир-22ДИ» моделей 2150, J2160, 2170 и типа «Сапфир-22ДИВ» модели 2350; б—типа «Сапфир-22ДД» мо. ’далей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440, 2444 113
мембранный тензопреобразователь размещен внутри основания 9. Внутренняя полость 4 тензопреобразователя 3 заполнена кремннй- органической жидкостью и отделена от измеряемой среда метал- лической гофрированной мембраной 6, приваренной по наружному контуру к основанию 9. Полость 10 сообщена с окружающей атмосферой. Измеряемое давление подается в камеру 7 фланца 5, который уплотнен прокладкой 8, воздействует на мембрану 6 Н через жидкость — на мембрану тензопреобразователя, вызывая ее прогиб и изменение сопротивления тензорезисторов. Электри- ческий сигнал от тензопреобразователя передается из измеритель- ного блока в электронное устройство 1 по проводам через гермо- вывод 2. Электронное устройство смонтировано на трех платах, раз- мещенных внутри специального корпуса, закрытого крышками и имеющего сальниковый кабельный ввод. В схеме преобразователей «Сапфир-22ДД» моделей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440, 2444 (рис. IV.9, б) тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размещен внутри основания 2 в за- полненной кремнийорганической жидкостью полости. Он отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 1, которые по наружному контуру приварены к осно- ванию и соединены между собой центральным штоком 3, связан- ным с концом рычага тензопреобразователя. Воздействие раз- даете давлений вызывает прогиб мембраны 1, изгиб мембраны 8 Тензопреобразователя, изменение сопротивления тензорезисто- ров 5. Электрический сигнал с тензомодуля передается из полости высокого давления во встроенное электронное устройство 6 по Проводам через гермовывод 7. Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействие односторонней перегрузки рабочим давлением. Это обеспечи- вается тем, что при односторонней перегрузке мембрана 1 после дополнительного перемещения ложится на профилированную подушку. В преобразователях разрежения, избыточного давления-раз- режения и избыточного давления используются одни и те же измерительные блоки. Они отличаются от измерительных блоков преобразователей разности давлений конструкцией фланцев и тем, что у них измеряемое/давление подводится лишь к «плюсовой» камере, а «минусовая» камера сообщена с окружающей атмосфе- рой. Отличие измерительных блоков абсолютного давления со- стоит в том, что у них «минусовая» камера вакуумирована и гер- метизирована. Измерительный блок преобразователя гидростатического давления выполнен на базе описанного выше измерительного блока разности давлений, имеет дополнительно мембранный разделительный элемент, смонтированный на вынесенном фланце, который установлен на основании измерительного блока вместо фланца со стороны «минусовой» полости. 114
Рис. IV. 10. Функциональная схема измерительного взрывов»- щкщеяного преобразователя ти- па «Сапфир-22-Ех»: 7, II — зоны соответственно взрывоопасная и взрывобезопасная; ЦБ — из- мерительный блок; ВЭУ — встроенное электронное устрой- ство Не допускается применение преобразователей с измеритель- ными блоками, заполненными кремнийорганической (полиметил- силоксановой) жидкостью, в процессах, где недопустимо попада- ние этой жидкости в измеряемую среду. Это ограничение не относится к преобразователям типа «Сапфир-22ДА» моделей 2020, 2030, 2040, 2051, 2061, типа «Сапфир-22ДЙ» моделей 2151, 2161, 2171 и типа «Сапфир-22ДИВ», не имеющих кремнийорганического заполнения. Преобразователь взрывозащищенный типа «Сапфир-22-Ех» (рис. IV. 10) состоит из двух функциональных устройств: первич- ного преобразователя, включающего в себя измерительный блок и встроенное электронное устройство, и блока преобразования сигналов БПС-24, Питание преобразователя «Сапфир-22» от блока питания 22БП-36 стабилизированным напряжением постоянного тока 36 В. Питание блока переменным током напряжением 220 В или 240 В частотой 50 Гц. Блоки питания имеют два варианта исполнения: 1 — одноканальный, обеспечивающий питание трех преобразова- телей, и 2 — двухканальный, обеспечивающий питание шести преобразователей. Блок питания двухканальный включает в себя два идентичных, независимых друг от друга гальванически раз- вязанных канала. Мощность, потребляемая блоком питания при максимальном значении тока нагрузки на один канал 70 мА, не превышает: для одноканального блока 12 В-А, для двухканального 24 В-А. Питание взрывозащищенного измерительного преобразова- теля типа «Сапфир-22-Ех» осуществляется от блока преобразова- ния сигналов БПС-24, обеспечивающего получение линейной зависимости между формируемым выходным унифицированным токовым сигналом и измерительным параметром (БПС-24 П), а также линеаризацию статической характеристики преобразова- теля при измерении расхода по методу перепада давления на сужающем устройстве (БПС-24 К). Питание блока БПС-24 переменным током напряжением 220 В или 240 В частотой 50 Гц; потребляемая мощность 40 В-А. Пита- ние блока извлечения корня БИК-1 в зависимости от исполнения осуществляется переменным током напряжением 220 В или 240 В частотой 50 Гц или постоянным током напряжением 36 В, напри- мер от блока 22БП-36, входящего в состав преобразователей «Сапфир-22»; потребляемая мощность не более 10 В. А. 115
Прибор» вредназначеиы для работы при температуре окружа- ющего воздуха: преобразователи «СаПфир-22» и «Сапфир-22-Ех» от 1 до 80 °C и относительной влажности 95 %; блоки 22БП-36 и БИК-1 от 1 до 50 °C, БПС-24 от —20 до 4-50 °C. Преобразова- тели типа «Сапфир-22ДГ» выдерживают воздействие температуры измёряемой среды у «открытой» мембраны в диапазоне от —50 до 4-120 °C. Габаритные размеры преобразователей «Сапфир-22ДД» моде- лей 2420—2460 — 120 X 205 X 136 мм; блоков 22БП-36, Б ПС-26 и БИК-1 — 80 X 160 X 352- мм. Масса преобразователей «Сап- фир-22» моделей 2020—2040 — 5 кг, моделей 2051—2061 — 1,6 кг, модели 2410 — 11,9 кг, моделей 2520—2540 — 13,1 кг; бло- ков 22БП-36 и БПС-24 — не более 5 кг, БИК-1 — ие более 5,5 кг. Конструкция приборов виброустойчива. Изготовители — московское ПО «Манометр» — блок БПС-24; Ивано-Франковское ПО «Геофизприбор» — блоки БИК-1 и 22БП-36; Ереванский завод приборов — блок 22БП-36. 1V.8. Дифманометры сильфонные Манометры дифференциальные сильфонные показывающие ДСП и самопишущие ДСС предназначены для измерения расхода жидкости, газа или пара по перепаду давления в сужающих устройствах, а также для измерения перепада вакуумметрического длй избыточного давления и уровня жидкости, находящейся под атмосферным, избыточным или вакуумметрическим давлением. ^Модификации ДСП приведены в табл. IV. 15, модификации ДСС — в табл. IV. 16. Дифманометры с интегратором (ДСС-711 Ин, ДСП-71 Ии), а также с дополнительной записью давления (ДСС-711 Ин-2с, ДСС-711-2с, ДСС-712-2с),предназначены для ра- боты только в качестве расходомеров. •Таблица IV. 15. Технические характеристики показывающих сильфонных дифманометров Тип i Дополнительное устройство Температура окру- жающего воздуха, °C 1 ДСП-160 м-> <-50)-(+90) ДЕП-71 k ДСП-4 Сг Электросигнальное устройство (-40)-(+70) ДСП-71 Сг (—50)- (4-50) ДСП-71 Пн Механолневматнческий преобразова- тель ДСП-71 Ин Интегратор , (—10)—(-J-.50) Нб
Т а б л и а а IV. 16. Технические характеристики самопишущих сильфонных дифманометров Тин Привод диаграм- много диска Дополнительное устройство ДСС-711 От электро- двигателя — ДСС-711 Ии -Интегратор ДСС-711-2с Устройство для дополнительной запи- си избыточного давления ДСС-711 Ин-2с То же и интегратор ДСС-711 Рг Изодромное пневматическое регули- рующее устройство ДСС-712 М От часового механизма — ДСС-712-2с Устройство для дополнительной запи- си избыточного давления ДСС-712 Рг Изодромное пневматическое регули- рующее устройство По устойчивости к воздействию измеряемой среды приборы имеют обыкновенное и коррозионно-стойкое (КС) исполнений. Обыкновенное исполнение включает исполнение для измерения параметров аммиака (А), коррозионно-стойкое включает испол- нение для измерения параметров кислорода (К). Дифманометры в коррозионно-стойком исполнении могут быть выполнены по специальному заказу для пищевой промышленности (исполне- ние Пп). Детали измерительного блока дифманометров в корро- зионно-стойком исполнении, соприкасающиеся с измеряемой сре- дой, изготавливают из сплава 36НХТ10, стали 12Х18Н9 и 14Х17Н2, резины НО-68-1. Класс точности дифманометров 1 или 1,5, интегратора 0,6, сигнализирующего устройства 1,5 или 2,5, манометрической части 1. Предельно допускаемые рабо- чие избыточные давления 16 и 32 МПа, предельное минимальное абсолютное давление 5 кПа. Предельно допускаемые рабочие избыточные давления манометрической части дифманометров с до- полнительной записью давления: на избыточное давление 16 МПа —0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16 МПа, на избыточное давле- ние 32 МПа — 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 40 МПа. Предельные номинальные перепады давления: для избыточного давления 16 МПа 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250 кПа, для, избыточ- ного давления 32 МПа — 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 кПа. j Верхние пределы измерений дифманометров-расходомеров вы- бирают из ряда А = а-10", где а одно из чисел: 1; 1,25; 1,6; 2;
2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; п — целое (положительное или отрицательное) число или нуль. Верхние пределы измерений дифманометров- перепадомеров соответствуют предельным номинальным пере- падам давления. Верхние пределы измерения дифманометров- уровнемеров выбирают из ряда 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 см высоты столба жидкости, уровень кото- рой измеряется. Предельные номинальные перепады давления дифманометров-уровнемеров соответствуют верхним пределам Измерений с учетом плотности измеряемой жидкости. Нижние пределы измерений дифманометров-расходомеров составляют 30 % от верхних пределов измерений. При измерении расхода с помощью дифманометров-расходо- меров используют следующие единицы физических величин: кг/с; кг/ч, т/ч, м3/с, м3/ч, л/с, л/ч. Допускается единица измеряемой величины — нм3/ч, а также условная шкала (диаграммный диск), числовые значения которой выражены в процентах от верхнего предела измерения. Время одного оборота диаграммного диска 12 или 24 ч. Шкалы и диаграммные диски равномерные у дифмано- метров-перепадомеров и дифманометров-уровнемеров и неравно-» мерные, с квадратичной зависимостью по расходу, у дифмано- метров-расходомеров. Дифманометры выдерживают в течение 1 ч со стороны «плюсо- вой» полости перегрузку, превышающую предельные номинальные перепады давления на 50 %, и в течение 1 мин со стороны «плюсо- вой» или «минусовой» полостей воздействие давления, равного предельно допускаемому рабочему избыточному давлению (16 или 32 МПа). - Конструктивно дифманометр состоит из двух основных частей: сильфонного блока и показывающей части с дополнительными устройствами. Принцип действия сильфонного блока основан на использовании деформации упругой системы, состоящей из сильфонов, цилиндрических пружин н торсионной трубки, при воздействии на иее измеряемого перепада давления. Конструкция сильфонного блока приведена на рис. IV. 11, а. На основании 6 закреплены сильфоны 2, которые закрыты крышками / и соеди- нены между собой штоком 5. В выступ штока упирается рычаг 3, жестко закрепленный иа оси торсионного вывода 7. Конец штока 5 соединен с блоком диапазонных винтовых цилиндрических пру- жин 4: Каждому номинальному перепаду давления соответствует определенный блок пружин. Под воздействием перепада давления «плюсовой» сильфон сжимается, а «минусовый» растягивается, перемещеяие сильфонов через шток 5 и рычаг 3 преобразуется в поворот оси торсионного вывода. Внутренние полости сильфона и торсионного вывода заполнены для обычного исполнения смесью, состоящей из 70 % этиленгликоля и 30 % дистиллированной воды, для коррозионно-стойкого и кислородного исполнений — жид-4 костью ПЭФ 70/60, для пищевой промышленности — дистиллиро*- ванной водой. В случае, если измеряемый перепад давлений^ П8
превышает номинальный, конический клапан сильфона с уплотни- тельным резиновым кольцом садится на конусное гнездо основа- ния 6, отсекая полость сильфона от других полостей и пред- охраняя его от разрушения. Показывающая часть дифманометров ДСП-160 М и ДСП-4 Сг собрана в круглом корпусе диаметром 160 мм, показывающая (самопишущая) часть остальных дифманометров — в прямоуголь- ном корпусе с размерами по фронту щита 280 X 340 мм. В пока- зывающей (самопишущей) части размещаются дополнительные устройства, сильфонный блок крепят к ней болтами. Угловое перемещение оси торсионного вывода при помощи рычажного механизма преобразуется в поворот оси, на которой закреплена стрелка (перо). У дифманометров с интегратором (ДСП-71 Ин, ДСС-711 Ин, ДСС-711 Ин-2с) имеется лекало, связанное с выходной осью сильфонного блока. С лекалрм соприкасается рычаг, соверша- ющий с помощью кулачка часто- / той вращения 10 об/мин колеба- Рис. IV. 11. Манометры дифференциальные сильфонные ДСП и ДОС: а — сильфонный блок; .6—общий вид; в—вентильный блок 119
тельиые движения. Профиль лекала рассчитан так, что угол качания рычага пропорционален величине измеряемого расход^.11 Движение рычага передается на муфту обратного хода, которая суммирует углы поворота только в одном направлении и посред- ством зубчатой передачи фиксирует их условные значения на счет- чике. Цена наименьшего деления циферблата счетчика — 0,005, период интеграции — 6 с. Интегратор имеет две модификации — ДЛЯ самопишущих и показывающих дифманометров. Модификация ДЛя самопишущих приборов снабжена механизмом для вращения диаграммного диска от того же электродвигателя, от которого работает интегратор. Дифманометры ДСС-711-2с, ДСС-711 Ин-2с и ДСС-712-20 кроме механизма записи расхода имеют манометрический меха- низм для записи давления. В дифманометре ДСП-71 Пн имеется заслонка, связанная рычажным механизмом с осью стрелки.' Поворот оси стрелки вызывает изменение зазора между заслонкой и' соплом, установленным на манометрической пружине обратной связи, Вследствие чего изменяется давление в линии сопла. Это давление усиливается пневмореле и поступает в полость меха- низма пружины обратной связи, которая перемещает сопло на величину, пропорциональную первоначальному перемещению заслонки. Таким образом, поворот стрелки преобразуется в пропорциональное давление воздуха на выходе прибора. ! В дифманометры ДСС-711 Рг и ДСС-712 Рг встроено пневма- тическое изодромное регулирующее устройство (см. п. XVII.3). В приборах ДСП-4 Сг и ДСП-71 Сг обеспечивается выдача сигна- лов «минимум» и «максимум». Диапазон уставок, задаваемый сигнализирующим устройством, от 5 до 95 % замеряемого пара- метра для дифманометров-перепадомеров и дифманометров- уровнемеров и от 30 до 95 % от предельного номинального пере- пада для дифманометров-расходомеров. Разрывная мощность кон- тактов сигнализирующего устройства не более 40 В-А при оми- ческой нагрузке. В приборе ДСП-4 Сг в качестве сигнального устройства принят автогенератор с усилителем, работающий на принципе срыва генерации колебаний при вхождении флажка, связанного с изме- рительной частью прибора, в промежуток между катушками индуктивности. Срабатывание сигнального устройства при определенном значении параметра обеспечивается с помощью задатчика, установленного на лицевой части прибора. Индикация наличия питающего напряжения выполнена на светодиоде зеленого свечения. В сигнальном устройстве приборов ДСП-71 Сг имеются фото- резисторы, положение которых определяется двумя задающими стрелками. При достижении установленного предела срабатыва- ния шторка открывает щель в кронштейне, и пучок света от осветителя падает на фоторезистор. Увеличение тока в цепи), фоторезистора с помощью полупроводникового усилителя вы-’
зывает срабатывание реле, которое коммутирует внешние сиг- нальные цепи и. цепи сигнальных ламп, смонтированных на крышке корпуса. В приборе находятся две независимые системы сигнализации для выдачи сигналов «минимум» (загорается лам- почка зеленого цвета) и «максимум» (загорается лампочка крас- ного цвета). При значении параметра в установленных пределах горит, лампочка «норма» желтого цвета. Питание ДСС с приводом диаграммного диска от электродви- гателя, а также ДСП-71 Сг и ДСП-71 Ин переменным током на- пряжением 220 или 240 В частотой 50 или 60 Гц. Питание сигнального устройства дифманометра ДСП-4 Сг переменным током напряжением 240, 220 или 36 В частотой 50 или 60 Гц. Мощность, потребляемая самопишущими дифмано- метрами и дифманометром ДСП-71 Ин, не более 5 В-А, дифмано- метрами ДСП-4 Сг и ДСП-71 Сг не более 15 В-А. Питание дифманометров ДСС-711 Рг, ДСС-712 Рг, ДСП-711 Пн воздухом давлением 140 кПа. Выходной пневматический сигнал 20—100 кПа, дальность передачи пневмосигнала при внутреннем диаметре трубопровода 6 мм — до 300 м, расход воздуха до 3 л/мии. Дифманометры предназначены для работы при температуре окружающего воздуха, указанной для показывающих приборов в табл. IV. 15, и при температуре от —10 до 4-50 °C для всех самопишущих приборов. Дифманометры всех модификаций имеют также исполнение для работы при температуре окружающего воздуха от 1 до 55 °C. Дифманометры исполнения Пп могут ра- ботать при температуре окружающего воздуха 5—50 °C. Относи- тельная влажность воздуха до 98 %. Габаритные размеры дифманометра ДСП-160 М 160 X 180 X X 155 мм, дифманометра ДСП-4 Сг — 165 X 217 X 205 мм. Об- щий вид дифманометров ДСС-711, ДСС-711 Ин, ДСП-71 Ин при- веден на рис. IV.11, б, габаритные размеры остальных типов приборов совпадают с указанными на этом рисунке. Общий вид вентильного блока приведен на рис. IV.И, в. Масса дифманоме- тров ДСП-160 М и ДСП-4 Сг не более 8,5 кг, масса остальных приборов не более 16 кг. Вентильный блок и кронштейн для монтажа поставляются по требованию заказчика. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — казанское ПО «Теплоконтроль». IV,9, Дифманометры колокольные Дифманометр колокольный взаимозаменяемый типа ДКО модели 3702 предназначен для преобразования перепада давления неагрессивного газа в унифицированный выходной параметр, выраженный взаимной индуктивностью.* Дифманометры выпу- скают иа предельные номинальные перепады давления 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1 кПа, допускаемое рабочее избыточное давление 0,25 МПа. Класс точности 1,5. «1
Принцип действия прибора заключается в следующем. Колб- ' кол, подвешенный на постоянно растянутой винтовой пружине, плавает в жидкости (трансформаторное масло), которая разделяет минусовую камеру (над колоколом) и плюсовую камеру (под Колоколом). С колоколом связан плунжер дифтрансформаторного i преобразователя. Под воздействием перепада давления колокол« перемещается, что вызывает пропорциональное изменение взаим- I ной индуктивности между первичной и вторичной обмотками i И диапазоне 10—0—10 мГн. В зависимости от перепада давления i устанавливают колокол с грузом определенной массы и винтовую пружину соответствующей жесткости. Питание первичной обмотки дифтрансформаторного преобра- зователя — от вторичного прибора переменным током частотой 50 Гц величиной 0,125 А. Приборы предназначены для работы при температуре окружающего воздуха 5—50 °C и относительной влажности до 80 %. Габаритные размеры 200 X 200 X 580 мм, масса 24 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — Ивано-Франковское ПО «Геофизприбор». IV. 10. Измерительные преобразователи перепада давления Преобразователи являются бесшкальными приборами и пред- назначены для получеиия унифицированного сигнала о расходе жидкости, газа иди пара по перепаду давлений в сужающих - устройствах; а лщкжещлй "измерения перепада вакуумметрического или избыточного давления и уровня жидкости, находящейся под атмосферным, избыточным или вакуумметрическим давлением. Верхние пределы Измерений дифманометров-расходомеров, диф- манометров- перёдддрмеров й дифманометров-уровнемеров идеи-* тичны приведенным в п. IV.8. Рекомендации по использованию , преобразователей при минусовых температурах даны в п. IV.6. ;; Измерительные преобразователи перепада давления типа «Сап- J фир» описаны в п. IV.7. Преобразователи перепада давления ; с электрическим выходным сигналом Приборы (табл. IV. 17) предназначены для контроля неагрес- сивных сред. В комплект поставки приборов по требованию j заказчика включаются сосуды и диафрагмы. | Измерительные преобразователи с компенсацией магнитных потоков ДСЭ-М и ДМЭ-М (дифманометры) состоят из измери-.-v тельного блока, магнитомодуляционного преобразователя и уси- 2 лительного устройства. Основным элементом измерительного^ блока дифманометров ДСЭ-М является сильфон, с донышком кото-|| рого связан магнитный плунжер. Чувствительным элементов Дифманометров ДМЭ-М является мембранный блок, состоящий^ т
IS Таблица IV. 17. Технические характеристики преобразователей (дифманометров) перепада давления с электрическим выходным сигналом Преобразователь Верхние пределы измерения перепада давления Рабочее, давление, МПа Выход- ной сигнал Параметры окружающего воздуха Габаритные размеры, мм Масса, кг Изготовитель Дифманометр Тип Темпера- тура, °C Относитель- ная влаж- ность, % Расходомер ДСЭР-М 1; 1,6; 2,5; 4 кПа о,1 0—5 мА 5—60 95 291X160X225 6 Казанское ПО «Теплоконтроль» Перепадомер дсэ-ми Напоромер дсэн-ми — 0,5; 0—20, 4—20 мА Тягомер дсэт-ми Расходомер ДМЭР-М 4; 6,3; 10; 16; 25 кПа; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63 МПа 16; 40 0—5 мА 5—60; (—30)— (+60) 282Х 160X 225 10,5 Перепадомер дмэ-ми 4; 6,3; 10; 16; 25 кПа; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 1; 1,6 МПа
‘ ПпЪЭолаанил табл. V.t? < Преобразователь. Верхние пределы измерения перепада давления Рабочее давление, МПа Выход- ной сигнал Параметры окружающего воздуха Габаритные размеры, мм Масса, кг Изготовитель Дифманометр Тип Темпера- тура, °C Относитель- ная влаж- ность, % Уровнемер ДМЭУ-МИ 4; 6,3; 10; 16; 25 кПа; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25 МПа 16; 40 5—0 мА 5—60; (—30)— (+ео) 95 282x160x 225 10,5 Казанское ПО «Т еплоконтроль» Взаимозаме- няемый диф- манометр « ДМ моде- ли 3583М 1,6; 2,5; 4;АЗ; 10, 16; 25 кПа; 0,04; 0,063; 0,1; 0,16; 0,25; 0,4; 0,63 МПа 16 Ю мГн (-30)- (+50) 192X180X 302 12 Ивано-Франков- ское ПО «Гео- фнзприбор» ДтХ-01 268X 353X 347 32 Кали нннградскнй эксперименталь- ный завод ВНПО «Союзгазавто- матнка» нм. 60- летнн СССР Дифферен- циальный тягомер ДТ-2 0,5; 1; 2; 3 кПа ’ 0,05 См. текст, с. 126 5—50 80 Диаметр 175, длина 265 2,4 Московский завод, тепловой автома- тики
из двух мембранных коробок, каждая из которых сварена из двух мембран. Мембранные коробки расположены по обеим сторонам разделительной диафрагмы. Внутренние полости коробок за- полнены жидкостью, герметизированы и сообщаются между собой. Под воздействием перепада давления нижняя (плюсовая) коробка сжимается, и жидкость из нее перетекает в верхнюю коробку, с которой связан магнитный плунжер. Деформация чувствитель- ного элемента происходит до тех пор, пока силы, вызванные перепадом давления, не уравновесятся упругими силами мембран- ных коробок. В зависимости от предельного номинального пере- пада давления в приборе устанавливаются мембранные коробки определенной жесткости. Предусмотрена защита от односторон- ней перегрузки. Магнитный плунжер, связанный с сильфоном или мембранной коробкой, является элементом магнитомодуляционного преобра- зователя, принцип действия которого описан в п. IV.6. ' Класс точности приборов 1 или 1,5. Дифманометры-уровне- меры предназначены для контроля уровня жидкости с плотностью, равной 1. Приборы могут быть с двумя видами соединений внеш- них схем — со штепсельным разъемом или с клеммной колодкой, вид соединения следует указывать при заказе. Питание приборов переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц. Мощность, потребляемая дифманометром-расходо- мером, не превышает 8 В-А. Мощность, потребляемая остальными приборами, а также сопротивление нагрузки идентичны вели- чинам, приведенным для преобразователя МПЭ-МИ (см. п. IV.6). ’ Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Манометры дифференциальные мембранные типа ДМ вза- имозаменяемые имеют чувствительный элемент, аналогичный ис- пользуемому в дифманометрах ДМЭ-М. С верхней мембранной коробкой связан сердечник дифференциального трансформатора. Выходным сигналом дифманометров является взаимная индуктив- ность между первичной и вторичной цепями дифференциально- трансформаторного преобразователя; изменяющаяся от Одо 10 мГн. Класс точности приборов 1 или 1,5. Дифманометры с верхними пределами измерений 1,6 и 2,5 кПа предназначены только для измерения параметров газа. Питание первичной обмотки приборов осуществляется от вто- ричного устройства переменным током 0,125 А частотой 50 Гц. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Дифманометр ДтХ-01 выпускают на базе дифманометра ДМ-3583М. Доработка заключается в обеспечении взрывозащищен- ности прибора. Взрывозащищенность достигается заключением электрических частей во взрывонепроницаемую оболочку, обра- зуемую литым корпусом, крышкой и кабельным вводом. Класс Точности 1 или 1,5. 125
Питание первичней обмотки прибора осуществляется от вто- ричного прибора переменным током напряжением не более 24 В частотой 50 Гц, сила тока 0,125 А. . Изготовитель — Калининградский экспериментальный завод ВНПО Союзгазавтоматика им. 60-летия СССР. Дифференциальный тягомер типа ДТ-2 предназначен для измерения малых давлений, разрежений или разности давлений неагрессивного газа или воздуха. Выпускают дифтягомеры на рабочий диапазон давлений: 0—500 Па (ДТ2-50), 0—1000 Па (ДТ2-100), 0—2000 Па (ДТ-200) и 0—3000 Па (ДТ2-300). Система преобразования сигнала дифференциально-трансформаторная. Давления, перепад которых измеряется, подводятся во внутрен- нюю полость мембранной коробки и в надмембранное простран- ство корпуса прибора. Усилие, возникающее на мембранной коробке, перемещает центр мембранного блока, связанный с плун- жером датчика. Минимальная крутизна преобразования при работе на внешнюю активную нагрузку 500 Ом не менее 3,5 мВ на 1 % номинального перепада. Питание прибора переменным током напряжением 12 В часто- той 50 Гц. Потребляемая мощность 2 В-А. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Преобразователи перепада давления с пневматическим выходным сигналом Приборы состоят из измерительного блока и пневмопреобразо- вателя, принцип их действия основан на пневматической силовой компенсации. При изменении перепада давления от нуля до предельного номинального значения выходной сигнал изменяется от 20 до 100 кПа, давление питания 140 кПа. Выходной сигнал передается по пневматической линии связи с внутренним диа- метром 6 мм на расстояние до 300 м. В комплект поставки при; боров по требованию заказчика включаются сосуды, диафрагмы, фильтр и стабилизатор давления воздуха. Дифманометры типаДМ-П (табл. IV. 18). Дифманометры с клас- сом точности 1* поставляются по согласованию с заводом-црготови- Таблица IV, 18. Технические характеристики дифманометров типа ДМ-П Моди- фикация Предельный номи- нальный перепад давления, кПа Рабочее давление, МПа Класс точности Габаритные размеру мм Масса, кг дм-ш 0,1 0,25 1 *; 2,5 351X315X675 31 0,16; (£25 1 *: 1.5 0,4; 0,63; 1 1 ДМ-П2 1;Л,6; 2,5; 4; 6,3 } 345^ 253X 500 22 126
7 6 5 2 4 '///А \<Ш\ Рис. схема преобразователя разности давления 13ДДГ1 IV. 12. Принципиальная телем. Приборы имеют регулировку диапазона измерения, которая по- зволяет перенастраивать их на любые предельные номинальные перепады давления, приведенные для этой модификации. Чувствитель- ным элементом является резино- тканевая мембрана. Материал флан- цев — чугун, деталей измеритель- ного узла — сталь 45 и 12Х18Н10Т, сплав 36НХТЮ. Под воздействием разности да- влений на чувствительном элементе измерительного блока возникает усилие, которое через систему ры- чагов и тяг передается заслонке пневмопреобразователя. В резуль- тате изменяется зазор между соплом и заслонкой, что приводит к изме- нению давления в камере пневмо- усилителя. Это давление поступает на выход прибора и в сильфон об- ратной связи, который создает мо- мент, уравновешивающий момент от перепада давления. Расход воз- духа питания в установившемся режиме до 3 л/мин. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—50 °C и относительной влажности до 80 %. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель —рязанский завод «Теплоприбор». Преобразователи измерительные разности давления пневма- тические 13ДД11 ^Приведены на рис. IV. 12. Их технические характеристикй — в табл. IV.19 и IV.20. Предусмотрены испол- нения преобразователей для измерения параметров кислорода. Под воздействием разности давлений, подводимых к плюсовой и минусовой камерам (рис. IV. 12), на двухмембранном чувстви- тельном элементе 1 измерительного блока возникает усилие, под воздействием которого рычаг 3 поворачивается на небольшой угол вокруг опоры, образованной двумя тягами и упругой мембра- ной 2. При этом заслонка 6 перемещается относительно сопла 7, изменяя давление на выходе пневмореле 8. Это давление поступает в сильфон обратной связи 4 и на выход прибора. Пружина кор- ректора нуля 5 служит для компенсации усилия, развиваемого сильфоном обратной связи, и для установки величины выходного сигнала 20 кПа при отсутствии перепада давления. Настройку преобразователя на заданный предел измерения осуществляют •перемещением сильфона обратной связи. Перенастройку с одного 127
Табл ица1У.19. Технические характеристики измерительных преобразователей разности давления 13ДД11 Модель Предельный номиналь- ный перепад давления Допусти- мое из- быточное давление, МПа * Класс точности Габаритные размеры, мм Масса, кг Единица физиче- ских ве- * личин Значение предельного перепада давления 720 кПа 16; 25 16 0,6; 1 140Х100X197 6,5 МПа 0,04 0,063 1 0,1; 0,16; 0,25 0,6; 1 0,4 1 0,63 1; 1,5 722 кПа 4; 6,3; 10 2,5 0,6; 1 140X120X 230 11 724 1; 1,6; 2,5 140Х 190X 300 14 Таблица IV. 20. Материалы деталей измерительных преобразователей 13ДД11, контактирующих с контролируемой средой Материал чувствительного элемента остальных элементов Сплав 36НХТЮ Сталь 15Х18Н12СЧТЮ Сталь 06ХН28МДТ Тантал ТВ41 Углеродистая сталь или сталь 12Х18Н10Т Сталь 12Х18Н10Т Сталь 10Х17Н13М2Т или сталь 06ХН28МДТ “ Сталь ХН65МВ или сталь Н70МФ предела измерения на другой производят путем замены сильфона обратной связи, возможность перенастройки ограничена диа- метром мембраны измерительного блока. Расход воздуха в уста- новившемся режиме не более 8 л/мин. Температура окружающего воздуха при заполнении мембран- ного блока полиэтилоксановой жидкостью от —50 до +80 °C, при заполнении водоглицериновым раствором от —10 до +80 °C. Относительная влажность воздуха до 95 % Изготовитель — рязанский завод «Теплоприбор». 1S3
IV. 11. Разделители мембранные > Мембранные разделители типа РМ предназначены для работы ц комплекте с манометрами, мановакуумметрами и вакуумметрами при измерении давления агрессивных, горячих, кристаллизи- рующихся сред, а также сред, выделяющих осадки или несущих взвешенные частицы. Они служат для предохранения внутрен- ней црлости чувствительного элемента прибора от попадания в нее измеряемой среды. Разделители моделей 5319 и 5321 (табл. IV. 21) состоят .из верхнего и нижнего фданцев, между которыми устанавливается корпус с приваренной мембраной. В кон- струкции разделителей моделей 5320 и 5322 нижний фланец отсутствует, и.открытая мембрана, которая доступна для пери- одической очистки, не дает возможности кристаллизирующимся средам и твердым осадкам скапливаться в значительном количе- стве. Температура измеряемой среды на входе разделителя при работе с манометрами должна быть в пределах от —50 до 4-100 °C, при работе с вакуумметрами и мановакуумметрами — в пределах от —50 до 4-60 °C. При температуре измеряемой среды на входе разделителя, выходящей за пределы, допускаемые для работы измерительного устройства, соединение разделителя и измери- тельного устройства осуществляется через соединительный рукав, длина рукава 2,5 м. Материал мембраны — сплав 36НХТЮ, корпуса — сталь 12Х18Н10Т, прокладки — полиэтилен. По особому заказу сторона мембраны, соприкасающаяся с измеря- емой средой, может быть защищена пленкой фторопласта, про- кладка — изготовлена из, фторопласта. Дополнительная погреш- ность измерения, вносимая разделителем, не превышает ± 1 %. Разделители предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от —50 до 4~60 °C. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое. Изготовитель — московское ПО «Манометр». Таблица IV. 21. Технические характеристики мембранных разделителей Модель Пределы измерений, МПа Габаритные размеры (диаметрхдлина), мм Масса, кг ,5319 0,025— 2,5 145X78 3 5320 145X30 2 5321 4—60 100X88 5322 100X38 5 В. В. Черенков 129
Г л а в а V ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ РАСХОДА В зависимости от принципа действия наиболее часто применяемые в народном хозяйстве расходомеры и счетчики жид- кости, газа и пара могут быть классифицированы следующим образом. 1. Расходомеры переменного перепада давления. Принцип действия этой группы расходомеров основан на зависимости перепада давления, создаваемого неподвижным устройством, уста- навливаемым в трубопроводе, или элементом трубопровода, от расхода вещества. К расходомерам переменного перепада давления относятся расходомеры: с сужающим устройством (принцип действия основан на за- висимости перепада давления, образующегося в сужающем уст- ройстве в результате частичного перехода потенциальной энергии/. потока в кинетическую, от расхода); с гидравлическим сопротивлением (принцип действия основан на зависимости перепада давления, образующегося на гидравли- ческом сопротивлении, от расхода); . с напорным устройством (принцип действия основан на зави- симости перепада давления, создаваемого напорным устройст- вом в результате перехода кинетической энергии струи в потен- циальную, от расхода); центробежные (принцип действия основан на зависимости давления, образующегося на закруглении трубопровода в резуль- тате действия центробежных сил в потоке, от расхода); струйные (принцип действия основан на зависимости пере- пада давления, образующегося при ударе струи, от расхода) и др. 2. Расходомеры переменного уровня. У этих приборов уро- вень жидкости в сосуде при свободном истечении ее через отвер- стие в дне или боковой стенке сосуда зависит от расхода. 3. Расходомеры обтекания. У этих приборов перемещение тела, Воспринимающего динамическое давление обтекающего его по- тока, зависит от расхода вещества. К расходомерам обтекания относятся расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры, поплавковые, пружинные), поплавково-пружинные, с поворотной лопастью. 4. Тахометрические расходомеры (принцип действия основан на зависимости скорости движения тела, установленного в трубо- проводе, от расхода вещества). В эту группу входят: 1) камерные расходомеры с одним или несколькими подвижными элементами, отмеривающими при своем движении определенные объёмы жид- кости или газа; к камерным расходомерам относятся шестерен- чатые (с вращающимися шестернями), лопастные (с лопастями, !3©
совершающими сложное вращательно-поступательное движение), поршневые, роторные (с вращающимися роторами), винтовые (с роторами винтовой формы), кольцевые (с кольцевым поршнем, катящимся внутри цилиндрической камеры и одновременно дви- жущимся вдоль перегородки) и др.; 2) турбинные с вращающейся крыльчаткой; 3) шариковые с движущимся шариком. 5. Электромагнитные расходомеры (принцип действия осно- ван на зависимости результата взаимодействия движущейся жид- кости с магнитным полем от расхода). 6. Акустические расходомеры, создающие зависимый от рас- хода акустический эффект в потоке; к этой группе приборов от- носятся ультразвуковые расходомеры, использующие звуковые колебания частотой свыше 2-104 Гц. 7. Вихревые расходомеры (принцип действия основан на за- висимости частоты колебаний, возникающих в потоке в процессе вихреобразования, от расхода). Кроме перечисленных, существует большое число расходомеров и счетчиков жидкости, газа и пара, принципы действия которых основаны на других зависимостях (например, тепловые, оптиче- ские, ионизационные, меточные, парциальные и др.). При измерении расхода вещества тепловым методом происхо- дит преобразование скорости потока в температуру, которое осу- ществляется с помощью теплового преобразователя расхода, об- текаемого измеряемым потоком и являющегося основной частью теплового расходомера. В оптических расходомерах измерение расхода производят по оптическому эффекту, сопровождающему процесс распростране- ния света в измеряемом потоке. В качестве источников излучения применяют лазеры. Ионизационными называют расходомеры, принцип действия которых основан на искусственной ионизации движущегося по- тока вещества, обычно газа, вызывающей возникновение иониза- ционного тока между электродами; величина тока зависит от рас- хода газа. Ионизация потока осуществляется изотопами или же с прмощью электрического поля. Меточными называют расходомеры, принцип действия кото- рых основан на измерении времени прохода меткой определенного участка пути. Метки могут быть радиоактивные, ионизационные, химические, тепловые, магнитные, оптические, ядерно-магнит- ные и др. Парциальный метод измерения расхода позволяет с помощью небольшого расходомера иди счетчика количества контролиро- вать поток в трубопроводе большого диаметра. В парциальных ; расходомерах производится измерение определенной доли рас- хода основного потока, для ответвления которой используется пе- | репад давлений (на сужающем устройстве или участке трубопро- , вода) либо динамическое давление потока. 5* 131 1 '•
Термины и определения основных понятий, применяемых в об- ласти приборов для измерения расхода и количества жидких и газообразных сред, установлены ГОСТ 15528—70*. V.I. Расходомеры переменного перепада давления Измерение расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами Расходомеры переменного перепада давления со стандартными сужающими устройствами получили широкое распространение. Причиной этого являются следующие их достоинства. 1. Универсальность применения. Они пригодны для измерения расхода каких угодно однофазных, а в известной мере и двухфаз- ных сред при самых различных давлениях и температурах. 2. Удобство массового производства. Индивидуально изго- товляется только преобразователь расхода — сужающее устрой- ство. Все остальные части, в том числе дифманометр и вторичный прибор, могут изготовляться серийно; их устройство не зависит ни от вида, ни от параметров измеряемой среды. 3. Отсутствие необходимости в образцовые установках для градуировки. Градуировочная характеристика стандартных су- жающих устройств может быть определена расчетным путем. Наряду с этим расходомеры с сужающим устройством имеют недостатки, наиболее существенными из которых являются сле- дующие. , 1. Квадратичная зависимость между расходом и перепадом, что не позволяет измерять расход менее 30 % максимального из-за высокой погрешности измерения и затрудняет использование этих приборов для измерения расходов, изменяющихся в широ- ких пределах. 2. Ограниченная точность, причем погрешность измерения ко- леблется в широких пределах (1,5—3 %) в зависимости от со- стояния сужающего устройства, диаметра трубопровода, посто- янства давления и температуры измеряемой среды. Метод основан на том, что поток вещества, протекающего в трубопроводе, неразрывен и а месте установки сужающего ’устройства скорость его увеличивается. При этом происходит частичный переход потенциальной энергии давления в кинети- ческую энергию скорости, вследствие чего статическое давление перед местом сужения будет больше, чем за суженным сечением. Разность давлений до и после сужающего устройства — перепад давления — зависит от расхода протекающего вещества и может служить мерой расхода. Основы измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами и общие технические требования К .расходомерным устройствам регламентируется Правилами РД 50—213—80. Согласно Правилам, расходомерное устройство ЭД
состоит из расходомера (стандартного сужающего устройства, дифманометра, приборов для измерения параметров среды и соеди- нительных линий) и прямых участков трубопроводов до и после сужающего устройства с местными сопротивлениями. В Правилах приведены основные уравнения расхода; формулы для вычисле- ния расхода, измеряемого всеми типами дифманометров; коэффи- циенты расхода диафрагм, сопел, сопел и труб Вентури; методики определения основных параметров потока измеряемой среды, погрешности измерения, расчета среднего суточного расхода, тре- бования к стандартным сужающим, устройствам; к исполнению и монтажу прямых участков трубопровода, к дифманометрам и их установке; методики расчета сужающего устройства и поверки расходомера. Приведенные в Правилах положения справедливы при соблю- дении следующих условий измерения: характер движения потока в прямых участках трубопроводов до и после сужающего устрой- ства должен быть турбулентным, стационарным; фазовое состояние потока не должно изменяться при его течении через сужающее устройство (жидкость не испаряется, растворенные в жидкости газы не выделяются, исключается конденсация водяного пара из газов с последующим выпадением жидкой фазы в трубопроводе вблизи сужающего устройства); во внутренней полости прямых участков трубопроводов до и после сужающего устройства не скапливаются осадки в виде пыли, песка, металлических1 пред- метов и других видов загрязнений; на поверхностях сужающего устройства не образуются отложения, изменяющие его конструк- тивные параметры; пар является перегретым, при этом для него справедливы все положения, касающиеся измерения расхода газа; при измерении расхода газа отношение абсолютных давлений на выходе и входе сужающего устройства больше или равно 0,75. К стандартным (нормализованным) сужающим устройствам относятся диафрагмы, сопла, сопла и трубы Вентури, удовлетво- ряющие требованиям Правил и применяющиеся без индивидуаль- ной градуировки. В процессе проектирования при выборе стандарт- ных сужающих устройств не нужно производить полный расчет, так как его выполняет завод-изготовитель по данным опросного листа, заполняемого заказчиком. В связи с этим в проекте делают только приближенные расчеты в целях выбора типа сужающего устройства, проверки величины потери давления в этом устройстве и определения требуемых длин прямых участков трубопровода до и после сужающего устройства, а также выбора типа и пределов показаний дифманометра. При измерении расхода газов и жидкостей допускается приме- нять как угловой, так и фланцевый способы отбора перепада дав- ления на диафрагмах и угловой способ отбора на соплах, соплах и трубах Вентури. Перепад давления при угловом способе отбора измеряют как разность между статическими давлениями, взятыми непосредственно у плоскостей сужающего устройства в углах,
образуемых последними со стенкой трубопровода. При угловом способе отбора перепад давления измеряется через отдельные ци- линдрические отверстия или через две кольцевые камеры, каждая из которых соединена с внутренней полостью трубопровода коль- цевой щелью (сплошной или прерывистой) или группой равномерно распределенных по окружности отверстий. При применении от- дельных отверстий наилучшие результаты»обеспечивает установка устройств в обойму. Кольцевая камера выполняется либо непо- средственно в «теле» сужающего -устройства, либо в каждом из фланцев, либо в специальной промежуточной детали — корпусе. При малых давлениях и большом диаметре трубопровода кольце- вая камера может быть образована также полостью трубки, согну- той вокруг трубопровода в кольцо или прямоугольник. Сужаю- щие устройства с кольцевыми камерами более удобны в эксплу- атации, особенно при наличии местных возмущений потока, так как кольцевые камеры обеспечивают выравнивание давления по окружности трубы, что позволяет более точно измерять перепад давления при сокращенных прямых участках трубопровода. При фланцевом способе отбора перепад давления измеряют через от- дельные цилиндрические отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии от плоскостей диафрагмы. Оси отверстий для отбора давления до и после сужающего устройства могут находиться в раз- ных меридиональных плоскостях. На одном сужающем устрой- стве можно использовать два и более дифманометров с различным сочетанием шкал. При установке сужающих устройств необходимо соблюдать ряд услойий, существенно влияющих на погрешности измерения. Сужающие устройства должны располагаться перпендикулярно оси трубопровода, неперпендикулярность не должна превышать Г. Ось сужающего устройства должна совпадать с осью трубопро- вода, смещение не должно превышать 0,005£>2о- Следует обеспе- чить установившееся течение потока перед входом в сужающее устройство и после него, для чего необходимо наличие прямых участков трубопровода определенной длины до и после сужаю- щего устройства. Длина этих участков должна быть такой, чтобы искажения потока, вносимые коленами, вентилями, тройниками нт. д., смогли сгладиться до подхода потока к сужающему устрой- ству. Искажения потока перед сужающим устройством значи- тельно сильней влияют на погрешность измерения, чем искажения за сужающим устройством, поэтому задвижки и вентили, особенно регулирующие, рекомендуется устанавливать после сужающих устройств. Длина прямого участка перед сужающим устройством зависит от относительной площади т сужающего устройства \ 1 т = (d/D)1 2 — относительная площадь сужающего устройства, равная отношению площадей сечения отверстая сужающего устройства и трубопровода при рабочей температуре. 1Э4
диаметра трубопровода и вида местного сопротивления, распо- ложенного до прямого участка. Длина прямого участка после су- жающего устройства зависит только от числа т. Стандартные сужающие устройства При выборе сужающего устройства необходимо руководствова- ться следующими соображениями. Потеря давления в сужающих устройствах увеличивается в следующей последовательности! труба Вентури, длинное сопло Вентури, короткое сопло Вентури, сопло, диафрагма; при одних и тех же значениях т и АР н про- чих равных условиях сопло позволяет измерять больший расход, чем диафрагма, и обеспечивает более высокую точность измерения по сравнению с диафрагмой (особенно при малых значениях т); изменение или загрязнение входного профиля сужающего устрой- ства в процессе эксплуатации влияет на коэффициент расхода диафрагмы в большей степени, чем на коэффициент расхода сопла; первое место среди сужающихся устройств по стоимости, простоте изготовления и монтажа занимают диафрагмы. Стандартная диафрагма. Для диафрагм с угловым способом отбора перепада давления допустимые диапазоны значений диа- метров трубопроводов D и относительных площадей сужающих устройств т должны находиться в пределах 50 мм < D < 1000 мм; 0,05 < т < 0,64 (для трубопроводов диаметром D £> 1000 мм рекомендуется принимать расчетные значения, которые соответ- ствуют D — 1000 мм). Для диафрагм с фланцевым способом от- бора перепада давления эти величины должны находиться в пре- делах 50 мм < D < 760 мм; 0,04 < т < 0,56. Диаметр от- верстия диафрагм независимо от способа отбора перепада давления d gs 12,5 мм. Бескамерные диафрагмы на Ру до 32 МПа изготов- ляются по ГОСТ 14322—77 *, а камерные диафрагмы на Р7 до 10 МПа — по ГОСТ 14321—73*. Диафрагма (рис. V.1) представляет собой тонкий диск 3 с круглым отверстием, ось кото- рого располагается по оси трубы. Передняя (входная) часть отверстия имеет цилиндриче- скую форму, а затем переходит в коническое расширение. Передняя кромка отверстия должна быть прямоугольной (острой) без за- круглений и заусениц. На рисунке приняты следующие обозначения: Ь20 — внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устрой- ством при температуре 20 °C; d20 —внутренний диаметр диафрагмы при той же температуре. Выше оси показано измерение перепада давле- ния через кольцевые камеры 1, ниже оси — через отдельные отверстия 2. Толщина диска диафрагмы не должна превышать 0,05£>2О, ма 135
Таблица V. 1. Технические характеристики диафрагм . BUW -авй Внутренние диаметры трубопроводов, мм Тип Диа- фрагма Условное ление Ру, Диафрагмы изготовляют- ся заводами Диафрагмы рас- считываются за- водами и черте- жи высылаются заказчику Изготовитель ч ДК6 ДК16 ДК25 ДК40 ДК100 0,6 1,6 2,5 4,0 10 50— 520 i Московское ПО «Манометр», Ивано- Франковское ПО «Геофизприбор», казанское ПО «Теплоконтроль» Камер- ная 50—510 50-406 — ДК6 0,6 50—520 ДК16 ДК25 1Д 2,5 , 50—470 471—520 Рязанский завод «Теплопрнбор» ДК40 дкюо 4,0 10 50— 460 50—406 461—510 ДБ2.5 ДБ6 0,25 0,6 400—1208 1209—1608 1209-1408 Московское ПО «Манометр», рязанский завод «Теплопрнбор» ДБ 10 ДБ16 1,0 1,6 400—1008 1009-1408 ДБ25 2,5 1009—1208 ДБ40 4,0 (500^710^ — ДБ2.5 0,25 1009—1608 ДБ6 ДБ 10 ДБ16 Веска- 0,6 1,0 1,6 400—1008 1009-1408 Ивано-Фракков- ское ПО «Геофиз- прибор» ДБ25 мерная 2,5 400—908 909—1208 ДБ 40 ДБ160 Йу 4,0 16 500=210 <S0^38&) ДБ200 ДБ250 ДБ320 25s J 20 25 32 50—376 50—405 50—389 — ДБ2,5 0,25 909—1608 ДБ6 ДБ 10 ДБ16 0,6 1,0 1,6 400—908 909—1408 \ ДБ25 2,5 400—808 809—1208 Казанское ПО <Т еплоконтроль» ДБ40 ДБ160 ДБ200 ДБ250 ДБ320 4,0 16 20 25 32 500—710 50—386 50-376 50—405 50—389 — 136
наименьшую необходимую толщину диска определяют расчет- ным путем исходя из условий механической прочности. В зависимости от расположения посадочных мест плюсовые и минусовые камеры диафрагм (табл. V.1) изготовляют в исполнении I — камеры с выступом (под фланцы с впадиной) или в исполне- нии II — камеры с впадиной (под фланцы с выступом), ПО «Ма- нометр» выпускает камеры только исполнения II. При высоких давлениях и температурах измеряемой среды, когда применение съемных сужающих устройств невозможно, допускается исполь- зование вварных сужающих устройств. Корпуса камер изготовляют из стали 20 (условное обозначе- ние — а), завод «Теплоприбор» выпускает также корпуса из стали 12Х18Н10Т (условное обозначение — б). Диски камерных н бес- камерных диафрагм изготовляют из стали 12Х18Н10Т. Кроме того, ПО «Манометр» и ПО «Геофизприбор» изготовляют диски из стали 12X17 (условное обозначение — г), а завод «Теплоприбор»— из стали 20; прокладки для диафрагм изготовляют, из паронита. По согласованию с предприятием — изготовителем корпуса камер, диски и прокладки диафрагм могут быть из других материалов, в этом случае в условном обозначении диафрагмы указывается марка материала. Номера условных обозначений соединений диафрагм с им- пульсными трубками, уравнительными сосудами и уравнитель- ными конденсационными сосудами зависят от измеряемой среды, направления потока и расположения трубопровода (табл. V.2). Камерные диафрагмы имеют одну пару отборов перепада дав- ления. По требованию заказчика число пар отборов может быть Таблица V.2. Номера соединений диафрагм с импульсными трубками, уравнительными сосудами и уравнительными конденсационными сосудами 1 Трубопровод Соединения диафрагм с импульсными трубками (изме- ряемая среда — жвдкость при температуре до 120 °C или газ) с уравнитель- ными конденса- ционными сосу- дами (измеряе- мая среда — водяной пар) с уравнительны- ми сосудами (измеряемая сре- да—жидкость при температу* ре свыше 120 °C) Горизонтальный, уда- 1 5 10 ленный от стены Горизонтальный, около 2 6 ' и стены. Направление пото- ка слева направо Горизонтальный, около 2 7 и стены. Направление потока справа налево _ Вертикальный. Напра- вление потока: Сверху-вниз 3 8 12 снизу вверх 4 9 13
увеличено до четырех. В этом1 случае расположение пар отборов устанавливает заказчик либо принимают симметричным. По требованию заказчика для измерения избыточного давления в плюсовой камере диафрагмы может быть изготовлено отверстие - диаметром 6 мм. Расположение отверстия указывает заказчик либо принимают под углом 45° к любому отверстию для отбора перепада давления. Диафрагмы с одной парой отбора перепада давления комп- лектуют запорными вентилями и ниппелями, а также приварен- ными импульсными трубками соединений 1—4, когда измеряемая среда —жидкость при температуре до 120 °C или газ; уравнитель- ными конденсационными сосудами для соединений 5—9, когда измеряемая среда — водяной пар; уравнительными сосудами для соединений 10—13, когда измеряемая среда — жидкость при температуре свыше 120 °C. Диафрагмы с несколькими парами отборов комплектуются уравнительными конденсационными сосудами или уравнитель- ными сосудами без импульсных трубок на основании данных опросного листа. Количество поставляемых пар сосудов соответ- ствует числу дифманометров, комплектуемых с диафрагмой. В обозначении камерной диафрагмы указываются условное давление, проход трубопровода, исполнение посадочных мест, матерйал корпусов камер и диска, номер соединения с импульс- ными трубками или сосудами и ГОСТ. Ниже приведен пример обо- значения камерной диафрагмы со следующими данными: условное давление 0,6 МПа; условный проход 50 мм; исполнение II; материал корпусов камер — сталь 20, материал диска — сталь 12X17; диафрагма образует с приваренными импульсными трубками соединение 2: Диафрагма ДК 0,6-50-11-а/г-2 ГОСТ 14321—73*. В обозначении бескамериой диафрагмы указываются условное давление, условный проход, материал диска и ГОСТ. Пример условного обозначения бескамериой диафрагмы на условное дав- ление 0,6 МПа для трубопроводов с условным проходом 500 мм; материал диска — сталь марки 12X17: Диафрагма ДБ 0,6-500-г ГОСТ 14322—77*. Диафрагмы изготовляют по данным опросных листов (УОЛ), заполняемых заказчиком. Фланцевые соединения заводы не из- готовляют. Исполнение диафрагм обыкновенное, экспортное, тропиче- ское. Сопла. В случае измерения расхода газа сопла могут устанав- ливаться на трубопроводе диаметром не менее 50 мм, в случае из- мерения расхода жидкости — не менее 30 мм. Относительная пло- щадь сужающего устройства должна находиться в пределах 0,05 < т с 0,64, диаметр отверстия сопла d 15 мм. Схематичное изображение сопла дано на рис. V.2. На рисунке вверху показан отбор статических давлений через кольцевые ка- 138
Рис. V.2. Стандартное сопло Рис. V.3. Стандартное сопло Вентурн: I — короткое; II — длинное меры, внизу — через отдельные отверстия. Профиль входной части сопла образуется двумя дугами окружности, из которых одна касается торцовой поверхности сопла со стороны входа, а другая— цилиндрической поверхности отверстия. Сопряжение обеих дуг происходит практически без излома. На рисунке приведено сопло для т < 0,444, сопло для tn g> 0,444 отличается конфигурацией профильной части. Сопло Вентури устанавливают на трубопроводах диаметром от 65 до 500 мм, при этом относительная площадь сужающего уст- ройства должна находиться в пределах 0,05 с т < 0,60, диа- метр отверстия сопла 15 мм. Сопло Вентури (рис. V.3) состоит из профильной входной ча- сти, цилиндрической средней части (горловины) и выходного ко- нуса. Профильная часть выполняется такой же, как у нормаль- ного сопла для соответствующих значений т. Цилиндрическое от- верстие должно переходить в конус без радиусного сопряжения. Сопло Вентури может быть длинным или коротким. У первого наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопро- вода, у второго он меньше диаметра трубопровода. Перепад дав- ления следует измерять через кольцевые камеры. Заднюю («мину- совую») камеру соединяют с цилиндрической частью сопла Вен- тури с помощью группы радиальных отверстий. Киевское ПО «Киевкоммунмаш» выпускает сопла Вентури на давление 1,6 МПа и условные диаметры 1000 и 1200 мм. Эти сопла изготовляют двух типоразмеров на каждый условный диаметр в зависимости от величины модуля т — отношения площадей про- хода горловины сужающего устройства и трубопровода. Это от- ношение равно 0,2 (СВ1-1000-02 и СВ1-1200-02) или 0,4 (СВ1-1000-04 и СВ1-1200-04). Технические характеристики этих сопел приведены в табл. V.3. Для измерения расхода сточной жид- кости следует применять сопла Вентури с малыми сужениями 139
Таблица V.3. Технические характеристики сопел Вентури Тип Условный диаметр Dy, мм Диаметр горлови- ны d, мм Габаритные размеры, им Масса, кг ; Длина Ширина^ Высота СВ1-1000-02 СВ 1-1000-04 1000 449 620 3420 3470 1165 \155 1642 1726 СВ1-1200-02 СВ 1-1200-04 1200 564 776 4270 4350 1365 1355 2412 2559 (т 0,4), так как в торцовых частях сопел с большим сужением могут скапливаться отложения взвешенных частиц. Труба Вентури устанавливается на трубопроводах диаметром от 50 до 1400 мм, при этом относительная площадь сужающего устройства должна находиться в пределах 0,10 < т < 0,60. Труба Вентури (рис. V.4) состоит из входного патрубка 1, входного конуса 4, горловины 5 и диффузора 6. Во входном конусе и гор- ловине выполнены кольцевые усредняющие камеры 2. Они сооб- щаются с внутренними полостями входного конуса и горловины с помощью нескольких отверстий 3, которые при наличии в изме- ряемой жидкости взвешенных веществ прочищают с помощью специальных приспособлений. В нижней части кольцевых камер устанавливают пробковые краны для спуска жидкости. Труба, Вентури называется длинной, если наибольший диаметр выход- ного конуса равен диаметру трубопровода, или короткой, если указанный диаметр меньше диаметра трубопровода. В зависи- мости от условного прохода Dyt условного давления Ру и матери- ала трубы Вентури могут изготовляться трех типов; А — стальные сварные из Листового материала на £>у от 200 до 1400 мм, Ру до 1,6 МПа; Б — с литыми необработанными входными частями и литой обработанной горловиной на Dy от 100 до 800 мм, Ру до 2,5 МПа; В — литые с обработанными входными патрубками, конусом и горловиной на £>у от 50 до 250 мм, Ру до 4 МПа. Трубы Веитури выпускают поГОСТ 23720—79; их изготовляют двух типоразмеров на каждый условный диаметр в зависимости от Рис. V.4. Стандартная труба Вентури: Z — короткая; 11 — длинная 140
Таблица V.4. Технические характеристики труб Вентури Условней диаметр, мм Модуль т Диаметр отверстия горловины, мм (м’/ч) Верхний предел измерения расхода при перепаде давления дифманометра. кПа Габаритные размеры, мм Масса, кг 4,0 6,3 10 16 25 40 63 Длина Ши- рина Вы- сота 200 0,2 89 63 80 100 125 160 200 250 .1 780 435 78 0,4 123 125 160 200 250 320 400 500 Т 450 80 300 0,2 141,5 160 200 250 320 400 500 630 2 580 450 540 160 0,4 194 320 400 500 630 800 1 000 1 250 2 060 170 400 0,2 177,5 250 320 400 500 630 800 1 000 3 530 545 700 290 : 0,4 245 500 630 800 1 000 1 250 1 600 2 000 2 860 275 500 0,2 224 400 500 630 800 1 000 1 250 1 600 4 360 685 800 510 0,4 309 800 1000 1 250 1 600 2 000 2 500 3 200 3 520 470 600 0,2 282 630 800 1 000 1 250 1 600 2 000 2 500 4 770 ЯЯЛ 945 695 0,4 386 1250 1600 2 000 2 500 3 200 4 000 5 000 3 740 640 700 0,2 317 800 1000 1 250 1 600 2 000 2 500 3 200 5 530 970 1035 885 0,4 435 1600 2000 2 500 3 200 4 000 5 000 6 300 4 370 810 800 0,2 355 1000 1250 1 600 2 000 2 500 3 200 4 000 5 400 1070 1135 1025 0,4 488 2000 2500 3 200 4 000 5 000 6 300 8 000 5 080 1030 0,2 400 1250 1600 2 000 2 500 3 200 4 000 5 000 7 140 1160 1235 1535 0,4 546 2500 3200 4 000 5 000 6 300 8 000 10 000 5 700 1470 1000 0,2 448 1600 2000 2 500 3 200 4 000 5 000 6 300 7 900 1260 1335 1970 0,4 613 3200 4000 5 000 6 300 8 000 10 000 12 500 6 270 1790 1200 0,2 560 2500 3200 4 000 5 000 6 300 8 000 10 000 9 270 1455 1540 2685 0,4 765 5000 6300 8 000 10 000 12 500 16 000 20 000 7 250 2455 1400 0,2 630 3200 4000 5 000 6 300 8 000 .. 10 000 12 500 11 050 1655 1740 3830 0,4 866 6300 8000 10 000 12 500 16 000 20 000 25 000 8 730 3535
величины модуля т, т — 0,2 принят для измерения расхода при скоростях 0,5—2 м/с; т — 0,4 — для измерения расхода при скоростях 1,0—4,0 м/с. Технические характеристики труб Вентури приведены в табл. V.4. Выпускаются они ремонтным заводом специализирован- ного транспорта (г. Баку) и рассчитаны на давление до 1,6 МПа. Трубы на Dy = 900 мм выпускает также Киевское ПО «Киев- коммунмаш», они предназначены для работы под давлением до 1,0 МПа. Приведенные в табл. V.4 трубы Вентури по своей кон- струкции являются длинными (наибольший диаметр выходного конуса равен диаметру трубопровода) типа А. Нестандартизированные сужающие устройства и особые случаи измерения расхода методом переменного перепада давления Нестандартизированные сужающие устройства применяют при необходимости измерения расхода жидкости, газа или пара в условиях, отличающихся от установленных Правилами РД50—213—80. В случае применения нестандартизированного су- жающего устройства требуется выполнение полного егр расчета и чертежа конструкции, так как приборостроительные заводы не поставляют нестандартизированные сужающие устройства, и они должны изготавливаться как нестандартное оборудование. Эти устройства применяют для измерения расхода при малых чис- лах Рейнольдса (Re), для измерения расхода запыленных и за- грязненных сред, в ряде других случаев. Основные правила из- мерения расхода при помощи нестандартизированных сужающих устройств те же, что и для стандартных устройств. Уравнения и рабочие формулы измерения расхода остаются неизменными, от- личаются коэффициенты расхода и диапазоны измерения по диа- метрам и числам Re. Сужающие устройства для небольших чисел Re должны иметь промежуточные свойства между нормальными диафрагмами и соплами, поскольку коэффициент расхода у диафрагм растет с уменьшением Re, а у сопел падает. Это обеспечивается наличием входной части, облегчающей поступление струи в проходное от- верстие, чего нет у нормальной диафрагмы, но выполняемой менее плавно, чем у нормального сопла. В качестве сужающих устройств для небольших чисел Re могут применяться диафрагма с входным конусом, двойная диафрагма, сопло «четверть круга», другие устройства. Диафрагма с входным конусом (рис. V.5) является наиболее простой формой сужающего устройства для малых чисел Re, ее можно применять в трубопроводах диаметром 10—50 мм. Диаметр отверстия диафрагмы должен быть в пределах 0,1 < d <Z 0,50, но не менее 5 мм. Предельные значения чисел Re от 40—260 до 20 000—50 000 при т от 0,01 до 0,25. Рекомендуемая длина пря- мого участка трубы перед диафрагмой (30—35) D, допускается сни- 142
жение этой длины до 12£> без существенного влияния на результат. После диафрагмы достаточна длина прямого участка 5£>. Двойная диафрагма (рис. V.6) представляет собой две нормаль- ные диафрагмы, расположенные на небольшом (0,2—0,8) D рас- стоянии друг от друга. Первая по ходу потока диафрагма, ди- аметр отверстия которой больше, направляет поток во вторую диафрагму с меньшим отверстием d. В результате получается сужающее устройство со своеобразным коническим входом, кото- рый характеризуется углом 2ф. Для определенного расстояния а между диафрагмами угол ф для всех т сохраняет приблизительно постоянное значение. Давления замеряются у передней плоскости первой и у задней плоскости второй диафрагмы. Двойные диаф- рагмы могут применяться на трубопроводах диаметром 40—100 мм для Re от 2500—15 000 до 150 000—400 000 при т от 0,1 доЮ,6. Их недостатком является возможность засорения внутреннего пространства трубопровода между диафрагмами. Помимо сужающих устройств диафрагменного типа для малых Re предложено несколько различных форм сопел — «.четверть круга», «половина круга», комбинированное, цилиндрическое. Луч- шие результаты при измерениях дают сопла с профилем «четверть круга» (рис. V.7). Толщина сопла s, назначаемая из условий проч- ности, может быть больше, равна или меньше радиуса г. Последний должен быть не менее 0,6 мм и возрастает с увеличением диаметра выходного отверстия. Поэтому при малых т толщина s боль- ше г, при средних т они равны, при больших т толщина s будет меньше г. Диаметр трубопровода 25—100 мм, диапазон изменения чисел Re от 2000—5000 до 35 000—200 000 при т от 0,05 до 0,49. Помимо рассмотренного выше измерения расхода при малых числах Re имеется ряд особых случаев измерения расхода методом переменного перепада давления. Это измерение расхода запы- Рис. V.5. Диафрагма с входным конусом Рис. V.6. Двойная диафрагма Рис. V.7. Сопло с профилем «четверть круга» М3
ленных и загрязненных сред; измерение расхбдов, Меняющихся в большом диапазоне, использование местных сопротивлений; трубопроводов и др. При измерении расхода загрязненных жидкостей и особенна газов у стандартной диафрагмы, установленной на горизонтальной трубе, могут образовываться отложения. Во ^збежание; этого применяют сегментные и эксцентричные ^диафрагмы. Сегментная диафрагма представляет собой Кольцо, в которое ввареи диск с вырезанным в его нижней части сегментом и Ли сектором. Кольцо зажимается между фланцами трубопровода. Кромка диафрагмы со стороны потока должна быть Острой. Отверстие сегментной и эксцентричной диафрагм располагают в нижней части сечения трубы, а вывода импульсных трубок — в верхней части трубо- провода вне пределов отверстия. Сегментные и эксцентричные ди- афрагмы могут применяться для измерения расхода жидкостей, из которых выделяются газы; в этом случае отверстие истечения располагают вверху. Сегментные диафрагмы могут устанавлива- ться на трубопроводах диаметром от 50 до 1000 мм. Значения Remln 5000—40 000 при т от 0,1 до 0,5. * Измерение расходов, имеющих большое отношение Вследствие квадратичной зависимости между расходом и перепа- дом расходомеры с сужающими устройствами могут измерять только расходы, у которых отношение максимального и минималь- ного значений не превышает 3—4. При необходимости с помощью сужающих устройств измерять расходы, у которых диапазон измерения выходит за указанные пределы, применяют или два сужающих устройства с отверстиями разной площади с подключе- нием одного дифманометра, или одно сужающее устройство, к ко- торому подключены два дифманометра на различные пределы измерения. Применение двух сужающих устройств возможно путрм парал- лельной или последовательной их установки. Оба эти способа име- ют существенные недостатки, так как параллельная установка сужающих устройств требует достаточно длинного разветвления трубопровода, чтобы выдержать необходимые прямые участки, а последовательная связана с дополнительной потерей давления и дополнительным прямым участком между устройствами. При установке двух сужающих устройств должно быть предусмотрено переключение дифманометра (желательно автоматическое) с од- ного сужающего устройства на другое в зависимости от расхода. В случае, если используются два дифманометра с одним сужа- ющим устройством, то предельный перепад одного из них прини- мается равным 0,09 от предельного перепада другого. При этом первый дифманометр измеряет расходы в пределах от 9 до 30 % Qmax, а второй — в пределах 30—100 % QnmX. Отношение мак- симального и минимального значений расходов равно 11. Сужа- ющее устройство рассчитывается на <2шах и предельный перепад второго дифманометра. Дифманометры могут подключаться к су- 144
жающему устройству двумя способами: 1У поочередно в зависи- мости от расхода; 2) дифманометр на больший перепад подключен постоянно, второй дифманометр подключается при падении рас- хода до 30 % от максимального. Каждый из вариантов можно реали- зовать путем автоматического переключения. Использование местных сопротивлений трубопроводов « пар- циальных устройств для измерения расхода. Иногда, если не тре- буется высокая точность измерения, применение общепромышлен- ных расходомеров технически и экономически нецелесообразно. В. этих,случаях может быть использован перепад давления, обра- зующийся при протекании жидкости или газа через местное со- противление, а также парциальный метод. Наиболее изученными местными сопротивлениями являются центробежные преобразователи расхода — закругленные участки трубопровода, например колена, создающие перепад давления на внешнем и внутреннем радиусах закругления в результате действия центробежных сил в потоке. Центробежный преобра- зователь расхода вместе с дифференциальным манометром, из- меряющим создаваемый перепад давления, образуют центро- бежный расходомер. Преимущество такого расходомера состоит в том, что не требуется вводить в трубопровод какие-либо до- долнительные устройства. В качестве местного сопротивления для измерения расхода может быть также использован кони- ческий переход (конфузор), который можно рассматривать как входную часть трубы Вентури. Парциальными называются расходомеры, в которых произво- дится измерение определенной доли расхода основного потока. Измерительное устройство устанавливают в ответвлении основного трубопровода (в шунте). Жидкость или газ движется в шунте благодаря перепаду давления, создаваемому сужающим устройст- вом или местным сопротивлением в основном трубопроводе. В ка- честве Парциальных расходомеров могут быть использованы рас- ходомеры переменного перепада давления, обтекания, электро- магнитные. При измерении расхода парциальным методом соот- ношение между расходами в основном трубопроводе и в шунте должно быть постоянным на всем диапазоне измерений. В некото- рых типах парциальных расходомеров, например в расходомерах с ротаметром на шунте, допускается непостоянство соотношения расходов, в этом случае необходимо вводить нелинейную градуи- ровочную шкалу расходомера на шунте. Описанные в настоящем разделе устройства требуют индиви- дуальной градуировки вместе с прилегающими участками трубы. Вспомогательные и соединительные устройства расходомеров переменного перепада'давления Сужающее устройство соединяется с дифференциальным ма- нометром с помощью двух трубок. Для обеспечения правильности измерения перепада'давления и надежности работы дифманометра U5
в схему соединения во многих случаях необходимо включать сосуды и устройства, которые выбираются в зависимости от вида и свойств контролируемой среды, места \ присоединения импульсных линий и других факторов. Сосуды изготавли- вают из сталей 20 (условное обозначение — а), 12Х18Н10Т (условное обозначение — б) и поставляют в комплекте с Таблица V.5. Габаритные размеры уравнительных конденсационных сосудов Тип сосуда Исполне- ние Габаритные размеры, мм СКМ-40 1—4 255X 200X188 скм-юо 5 140X 200X 448 П р н м е ч а п и е. Масса сосудов от 3,7 до 4,7 кг. дифманометрами и измерительными преобразователями. Исполнение сосудов обыкновенное, экспортное, тропическое. / При заказе сосуда указывают его тип, условное давление, уисполнение и материал деталей. I Уравнительные конденсационные сосуды (табл. V.5) предназна- чены для поддержания постоянных и равных уровней конденсата в системе, передающей перепад давления от диафрагм к дифферен- циальным манометрам-расходомерам, при измерении расхода во- дяного пара. Сосуды выпускают на условное давление 4 МПа (СКМ-40) и 10 МПа (СКМ-100). Исполнение сосуда (1—5) определя- ется вариантом его соединения с диафрагмой и зависит от распо- ложения трубопровода и направления потока. Изготовитель: казанское ПО «Теплоконтроль», рязанский завод «Теплоприбор», Ивано-Франковское ПО «Геофизприбор», московское ПО «Манометр». ПО «Манометр» выпускает также 'со- суды на 25 МПа типа 55560 из стали 20 и типа 55560-1 из стали 12Х18Н10Т (габаритные размеры: диаметр 76, длина 116 мм, масса 2 кг). Уравнительные сосуды предназначены для исключения влия- ния высоты столба жидкости в импульсном трубопроводе на пока- зания дифманометров-уровнемеров путем поддержания посто- янного уровня жидкости в сосуде по отношению к измеряемому переменному уровню в резервуаре и для обеспечения равенства плотностей жидкости в импульсных линиях при измерении пере- пада давления или расхода жидкости, имеющей температуру не более 120 °C. Исполнение уравнительных сосудов определяется местом при- соединения импульсных линий и конструкцией присоединитель- ных штуцеров. Выпускаются сосуды для нижнего и бокового при- соединения импульсных линий, которые имеют присоединительные штуцера с прокладочным уплотнением или с уплотнением шаровой поверхности по конической. Кроме того, выпускаются сосуды для нижнего присоединения импульсной линии, имеющие также штуцер с прокладочным уплотнением или с уплотнением шаро- вой поверхности по конической. Технические*’ характеристики приведены в табл. V.6 и V.7. 146
Таблица V.6. Технические характеристики уравнительных сосудов Тип сосуда Условное давление, МПа Исполнение Габаритные размеры, мм Масса, кг Подключение сосуда 1 133X180X238 Нижнее н боковое шту- цером с прокладочным уп- лотнением СУМ-63 6,3 2 199X180X 304 5 Нижнее и боковое шту- цером с уплотнением ша- ровой поверхности по ко- нической 3 151X180X238 Ннжнее штуцером с про- кладочным уплотнителем 4 151X180X 304 Ннжнее штуцером с уп- лотнением шаровой поверх- ности по конической СУМ-250 25 2 205X185X 304 7 Нижнее и боковое шту- цером с уплотнением ша- СУМ-400 40 2 224X205X304 11 ровой поверхности по ко- нической Таблица V.7. Изготовители уравнительных сосудов Тип сосуда Исполнения Изготовитель СУМ-63 СУМ-250, СУМ-400 1. з 2 Казанское ПО «Теплоконтроль» СУМ-63 СУМ-250 2, 4 2 Московское ПО «Манометр» СУМ-63 СУМ-250 1—4 2 Ивано-Франковское ПО «Геофизпри- бор» СУМ-63,.СУМ-250 СУМ-400 2, 4 2 Рязанский завод «Теплопрнбор» 147
Таблица V.8. Технические характеристики уравнительных сосудов для паровых котлов Тип . сосуда Условное Давление Ру, МПа Шкала уровне- мера, см Габаритные разме- ры, см Масса, кг и Изготовитель \ 55570 25 ±20 456X218X76 8,9 Московское ПО «Ма- нометр» 5423 531Х 17ОХ 100 9,5 Иваио-Франковское ПО «Геофизприбор» 5424 ±31,5 761X170X100 13 55570-1 55570-4 686X218X76 12,4 Московское ПО «Ма- нометр» П-198 16 720Х243Х 108 13 Казанское ПО «Теп- локонтроль» 55570-2 25 ±50 1056X218X76 17,8 Московское ПО «Ма- нометр» 5412 1131Х170Х 100 18 Ивано-Франковское ПО сГеофизприбор» - ’ П-234 16 1090X 243X108 16 Каванское ПО сТеплокон троль» 55570-3 25 ±80 1656X 218X 76 29,4 Московское ПО «Ма- нометр* 55570-5 ±125 2556X218X76 42 Сосуды исполнения 1 и 2 применяют при измерении уровня жидкости в закрытых резервуарах, исполнения 3 и 4 — при из- мерении уровня жидкости в открытых резервуарах. Для измерения уровня в барабанах паровых котлов выпускают уравнительные сосуды (табл. V.8). Сосуд типа 55570-4 изготавли- вают из стали 12Х18Н10Т, остальные—из стали 20.' Разделительные сосуды предназначены для защиты внутрен- них полостей дифманометров от непосредственного воздействия контролируемых агрессивных сред путем передачи измеряемого давления через разделительную жидкость. Необходимость в раз- делительных сосудах возникает также и при измерении расхода вязких жидкостей в тех случаях, когда по условиям пожарной безопасности ввод горючих газов в помещение недопустим. Вы- пускают сосуды типа СРС (сосуд разделительный средний) для сильфонных и мембранных дифманометров с перемещением чув- 148
Таблица V.9. Технические характеристики разделительных сосудов Тип сосуда . Условное 1 давление МПа Исполнение Габаритные размеры» мм | Масса, кг Подключение сосуда СРС-63 6,3 1 2 3 4 350Х194Х 148 482Х 194Х 148 386X 176Х 148 386X242X148 5 Верхнее и нижнее шту- цером с прокладочным уп- лотнением Верхнее иннжнее штуце- ром с уплотнением шаровой поверхности по конической Боковое штуцером с про- кладочным уплотнением Боковое штуцером с уп- лотнением шаровой поверх- ности по конической СРС-250 25 2 4 482X200X154 386Х248Х 154 9. Верхнее н нижнее шту-' цером с уплотнением ша- ровой поверхности по ко- нической Боковое штуцером с уп- лотнением шаровой поверх- ности по конической СРС-400 2 492X 219X173 18 Верхнее и нижнее шту* цером с уплотнением ша- ровой поверхности по ко- нической СРМ-400 40 442Х 146Х 100 Боковое штуцером с уп- лотнением шаровой поверх- ности по конической 4 346Х 194Х 100 ствительного элемента и СРМ (сосуд разделительный малый) для сильфонных и мембранных дифманометров с силовой компен- сацией. Исполнение разделительных сосудов определяется местом при- соединения импульсных линий и конструкцией присоединитель- ных штуцеров. Выпускаются сосуды для верхнего и нижнего при- соединения импульсных линий, которые имеют присоединитель- ные штуцера с прокладочным уплотнением или с уплотнением шаровой поверхности по конической. Кроме того, выпускаются сосуды для бокового присоединения импульсных линий, имеющие также штуцера с прокладочным уплотнением или с уплотнением шаровой поверхности по конической. Технические характери- стики приведены в табл. V.9 и V.10. Разделительные сосуды необходимо располагать в непосред- ственной близости от сужающего устройства. Сосуды до середины 449
Таблица V.10. Изготовители разделительных сосудов Тнп сосуда Исполнения Изготовитель СРС-63 СРС-250, СРС-400 1 2 Казанское ПО «Теплоконтроль» СРС-63, СРС-250 2, 4 Московское ПО «Манометр» СРС-63 СРС-250 1—4 Ивано-Франковское ПО «Геофнзпри- бор» СРМ-400 2, 4 Рязанский завод «Теплопрнбор» заполняются разделительной жидкостью, этой жидкостью запол- няются и соединительные трубки. Если разделительная жидкость тяжелее контролируемой, то она заполняет нижние части сосудов, а контролируемая — верхние (рис. V.8, а); если легче контроли- руемой, то занимает верхние половины сосудов, а контролируе- мая — нижние (рис. V.8, б). Разделительную жидкость подбирают таким образом, чтобы она химически не взаимодействовала ни с измеряемой средой, ни с уравновешивающей жидкостью, не смешивалась с ними, а также не давала отложений и не воздейст- вовала иа материал соединительных линий, разделительных со- судов и внутренней полости дифманометра. Плотность разделитель- ной жидкости должна быть меньше плотности уравновешивающей Рис. V.8. Схема расположения разделительных сосудов: разделительная жидкость тяжелее измеряемой (а) и легче измеряемой (б); 7 — сужающее устройство; 2 и 9 — запорные вентили; 3 и S — уравнительные вентили; 4 — разделительные сосуды; 5 — контролируемая-жидкость; 6 — разде- лительная жидкость; 7 — контрольные вентили; 10 — дифманометр 150
жидкости дифманометра. В качестве разделительных жидкостей обычно применяют воду, раствор соды в воде, легкие минеральные масла, глицерин, водоглицериновые смеси, этиленгликоль, водо- этиленгликолевые смеси и др. Соединительные линии следует прокладывать с учетом взаим- ного расположения дифманометра и сужающего устройства, рас- стояния между ними, свойств измеряемой жидкости. Недопустимо наличие участков, в которых могли бы скапливаться воздух, газы или конденсат. В связи с этим соединительные линии должны быть проложены по кратчайшему расстоянию вертикально или с укло- ном к горизонтали не менее 1 : 10 с тем, чтобы пузырьки газа мо- гли подняться к газосборникам, а конденсат и твердые отложения отводились в ловушки или отстойники. Внутренний диаметр соеди- нительных линий должен быть не менее 8 мм, их выполняют гер- метичными, а их изгибы — плавными. Обе трубки надо распола- гать близко друг к другу во избежание их неодинакового нагрева или охлаждения, так как это может привести к дополнительной погрешности измерения. Если имеется вероятность нагрева или охлаждения трубок, их следует совместно изолировать. Если есть опасность замерзания воды в соединительных трубках, не- обходимо обеспечить их равномерный обогрев, при этом должна быть предотвращена возможность испарения воды в трубках. С обоих концов каждой соединительной трубки должны находиться запорные элементы. Рекомендуется устанавливать прямоточные вентили о условным проходом, равным внутреннему диаметру со- единительных линий. Установка вентилей в трубках, соединяющих уравнительные сосуды с сужающим устройством, не допускается. При измерении расхода пара дифманометр следует располагать ниже сужающего устройства и уравнительных конденсационных 7 сосудов для удаления воздуха из соединительных линий (рис. V.9, а). Допускается дифманометр вмонтировать выше су- жающего устройства (рис. V.9, б), но в верхней точке соедини- тельных линий в этом случае необходимо устанавливать газо- сбррники. При измерении расхода воды и неагрессивных жидкостей диф- манометр рекомендуется располагать ниже сужающего устрой- ства. Если дифманометр нужно установить выше сужающего уст- ройства, то в верхних точках системы помещают газосборники, которые необходимы также в тех случаях, когда неосуществим односторонний уклон линий. Для горизонтальных и наклонных трубопроводов соединительные линии подключают к нижней по- ловине сужающего устройства. Перед дифманометром рекомен- дуется устанавливать отстойные сосуды (рис. V. 10). Установка сосудов обязательна, если из измеряемой жидкости выпадает осадок. При измерении расхода газа дифманометр рекомендуется уста- навливать выше сужающего устройства. Если односторонний ук- лон линий неосуществим или дифманометр установлен ниже су- 151 де
Рис. V.9. Схема установки для измерения расхода пара: дифманометр распо- ложен ниже диафрагмы (а) и выше диафрагмы (б); 1уравнительный конденсационный сосуд; 2 — сужающее устройство; 3 — дифманометр; 4 — газосборник Рис. V.10. Схема установки для измерения расхода жидкости: 1 — отстойный сосуд; 2 — сужающее устройство; 3 — дифманометр* 4 — газо- сбориик жающегоустройства, то в низших точках линий должны быть по- мещены отстойные сосуды для сбора и удаления конденсата. Для горизонтальных и наклонных трубопроводов соединительные ли- нии должны подключаться к верхней половине сужающего уст- ройства. Комплектные устройства . Комплекс «.Учет-2» предназначен для измерения количества и расхода жидких сред по перепаду давления в сужающих устрой- ствах. Комплекс рекомендуется применять на крупных промысло4 вых и транспортных пунктах учета конденсата, геотермальной воды и пр., в которых поток жидкости разветвляется по параллель- ным измерительным трубопроводам (числом не более трех), при- чём номинальные геометрические размеры этих трубопроводов и установленных в них сужающих устройств должны быть’ одина- ковы. Комплексы выпускают в трех модификациях — для Одно-, двух- и трехниточных пунктов учета. Основными узлами комплекса являются дифманометры во взрывозащищенном исполнении, счет- чик и блок питания/Дифманометры устанавливают на расстоянии до 50 м от сужающих устройств в отапливаемых помещениях, их число и пределы измерения определяют по УОЛ. Счетчик и блок питания монтируют в отапливаемом невзрывоопасном помещении на расстоянии до 200 м (по линии связи) от дифманометра, они предназначены для щитового монтажа. 152 :
/’Комплекс обеспечивает по всем измерительным трубопроводам показания суммарного количества (на шестиразрядном счетчике) и расхода (на шкале стрелочного прибора), а также выходное на- пряжение постоянного тока в пределах от 0 до 10 В, пропорцио- нальное значению суммарного расхода. Рабочее давление 8 или 10 МПа. Предельные значения перепада давления выбирают из ряда 6,3; 10; 16; 25; 40; 63 кПа. Основная приведенная погреш- ность комплекса при измерении расхода и количества в диапазоне измерения от 30 до 100 % и преобразовании расхода в выходное напряжение постоянного тока в диапазоне от 3 до 10 В — не бо- лее ±1,6 %. Питание комплекса переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц. Потребляемая мощность до 40 В-А. Габаритные размеры дифманометра 268x353x347 мм, счет- чика 242x382x408 мм, блока питания 162x242x315 мм. Масса дифманометра 32 кг, счетчика и блока питания не более 26 кг. Изготовитель — калининградский экспериментальный завод ВНПО «Союзгазавтоматика» им. 60-летия СССР. Реле расхода воды РР-1 предназначено для контроля и сигнали- зации расхода воды в напорном трубопроводе автоматизированной насосной станции. Основными узлами реле расхода являются пре- образователь, дифманометр, вторичный прибор. Преобразователь расхода воды представляет собой дифферен- циальную трубку, которую устанавливают внутри трубопровода. Внутренняя часть трубки разделена на две независимые друг от друга полости. Одна полость имеет отверстия в стенке и воспри- нимает полное давление потока, вторая полость находится под статическим давлением жидкости. С помощью рукавов полости трубки соединяются с «плюсовой» и «минусовой» полостями диф- манометра. В комплект преобразователя входят задвижки и вен- тили на линиях слива и к дифманометру. Перепад давления на вы- ходе преобразователя 16 кПа, остальные его технические харак- теристики приведены в табл. V. 11. Реле имеет два исполнения — с аналого- вым выходным сигналом дифманометра (0—5 мА) и с дискретными выход- ными сигналами («мало», «много», «норма»). Расстоя- ние от преобразователя до дифманометра не бо- лее 15 м.Давление контро- лируемой среды до 1,0МПа, температура не более 80°С, скорость 0,3—2,5 м/с, со- держание твердых включе- ний до 40 г/л. Таблица V.11. Технические характеристики преобразователя расхода реле РР-1 Диаметр трубопро- вода, мм Диапазон измерения, м’/с Габаритные разме- ры мм 300 0,07—0,18 1100X 700X 600 400 0,12—0,30 1200X 700X 600 600 0,28—0,70 1400X 700X 600 800 0,50—1,25 1600X 700X 600 1000 0,80—2,0 1800X 700X 600 1300 1,36—3,4 2100X 700X 600 1500 1,80—4,5 2300X 700X 600 153
Питание црибора переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц. Потребляемая мощность 60 В -А. Прибор предназначен для работы при температуре окружаю- щего воздуха 0—50 °C и относительной влажности, до 80 %, масса прибора до 108 кг. \ Изготовитель — НПО «Гидроимпульс», г. Псков. Вычислительное устройство расходомера А 351-11 предназна- чено для автоматического вычисления текущего и суммарного рас- хода кислорода, азота и метана, оно рассчитано на работу в сос- таве расходомеров переменного перепада давления, использую- щих в качестве сужающих устройств диафрагмы. Устройство мо- жет быть использовано в системах автоматического управления подачей технологического газа при конверторном способе произ- водства стали. Входными сигналами являются сигналы постоянного тока (0,5, 0—20 или 4—20 мА) и напряжения (0—10 В), пропорцио- нальные перепаду давления на диафрагме и избыточному давле- нию газа, а также изменение сопротивления термопреобразова- теля с номинальной статической характеристикой преобразования 100 М, пропорциональное температуре газа. Выходными сигна- лами устройства по каждому каналу являются аналоговые сигналы постоянного тока 0—5, 0—20 или 4—20 мА, пропорциональные текущему расходу газа, и кодированные сигналы в виде’16-раз- рядного параллельного двоично-десятичного кода, пропорцио- нальные текущему и суммарному расходу газа. Основная погреш- ность устройства не превышает ±0,4 % от диапазона изменения выходного сигнала по формированию выходных аналоговых сиг- налов и ±0,25 % по формированию выходных кодированных и двухпозиционных сигналов. Основными узлами устройства являются блок обработки вход- ных сигналов, блок вывода и блок задания уставок. Характери- стики блоков устройства А351-11 даны в табл. V.12. Вычислительное устройство изготавливают по индивидуаль- ным характеристикам, сообщаемым заказчиком, к заказу устрой- ства прикладывают карту заказа установленной формы. Питание устройства переменным током напряжением 220 В частотой 50 Гц. Изготовитель — московское ПО «Манометр». Таблица V.12. Технические характеристики блоков вычислительного устройства А 351-11 Блок Потребляемая мощность, В* А Габаритные разме- ры, мм Масса, Кг Обработки 10 240X160X 548 15 Вывода 5 240X160X 548 12 Задания уставок 1,5 150X85X 202 2 154
V.2. Расходомеры переменного уровня Принцип действия расходомеров переменного уровня основан на зависимости между расходом и высотой уровня жидкости в со- суде, через которой непрерывно протекает жидкость. Их обычно применяют для измерения расхода агрессивных жидкостей, а также жидкостей, содержащих взвеси. Наибольшее распростра- нение получили приборы с отверстиями истечения щелевой фо- рмы, расположенными в боковой стенке. Специальный профиль щели обеспечивает пропорциональность между расходом и высо- той уровня в сосуде. Преобразователь расхода щелевой Шипа ПРЩ предназначен для измерения массового расхода некристаллизующейся агрес- сивной жидкости, протекающей через первичный преобразователь (табл. V.13). Плотность измеряемой среды должна быть в преде- лах от 0,97 до 1,8 г/см3, вязкость — не более 0,01 Па-с, темпера- тура — до 70 °C. Материал корпуса преобразователя — сталь 12Х18Н10Т или сталь 06ХН28МДТ. Принципиальная схема расходомера приведена на рис. V.11, Корпус 3 первичного преобразователя разделен внутри перего- родкой 5, в которой крепится профилированная щель 6. Измеря- емая жидкость поступает в патрубок /, заполняет первый отсек, переливается через щель во второй отсек и сливается через па- трубок 7. Перед перегородкой установлена пьезометрическая труб- ка 4, непрерывно продуваемая воздухом и защищенная кожухом 2 от влияния динамического напора жидкости. Давление воздуха в пьезометрической трубке уравновешивает гидростатическое дав- ление измеряемой жидкости перед профилированной щелью и воспринимается дифманометром, который преобразует его в стан- дартный пневматический сигнал 20—100 кПа. Таким образом, Таблица V.13. Технические характеристики преобразователя расхода щелевого типа ПРЩ Верхний предел измере- ния, т/ч Класс точности Наибольший перепад давле- ния на диафраг- ме, кПа Габаритные размеры, мм Масса, кг 1.0 1,6 4,0 0,64 0,7 188X340X373 9 2,5 4,0 6,3 1,1 1,4 1,6 248X 450X 498 17,5 10 20 30 2,5 2,1 326X606X770 41,5 2,2 155
I Рис. V.11. Принципиальная схема расходомера переменного уровня выходной сигнал дифманометра про- порционален расходу протекающей жидкости. Пневматическая часть расхддбме- ра размещена в блоке управления, который входит-в комплект поставки. Он представляет собой металличе- ский шкаф размером 411Х415Х Х886 мм, его можно устанавли- вать на' расстоянии до 10 м от первичного преобразователя. В шка- фу смонтированы дифманометр, вос- принимающий давление в пьезо- трубке, редукторы и контрольный стаканчик, через которые Питаются пьезотрубка и дифманометр, а также манометры, контролирующие давление перед пьезотрубкой, на входе и'на выходе дифманометра. Давление воздуха питания 0,25; 0,4 или 0,6 МПа. Расход воздуха в установившемся режиме не превышает 8 л/мин. Выходной сигнал дифманометра поступает ко вторичному прибору или устройству автоматического регулирования, которые Можно устанавливать на расстоянии до 50 м от блока управ- ления. * Преобразователи предназначены для работы при температуре атмосферы 1—45 °C и относительной влажности до 98 %. Изготовитель—харьковское ОКБА НПО «Химавтоматикай. ; Расходомер щелевой типа ПДТ изготавливает киевский опыт- ный завод «Сахавтомат» (табл. V.14). Таблица V. 14. Технические характеристики преобразователя расхода щелевого типа ПДТ Модифика- ция преоб- разователя Верхней предел измерения, м3/ч Наибольший перепад давле- ния на диафраг- ме, кПа Габаритные разме- ры, мм Масса, кг ПДТ 14 6,3; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50 2,5 1050X526X640 79 ПДТ 15 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200 4 1320X 616X 838 115 ПДТ 16 200; 250; 320; 400 6,3 1760Х 1042Х 1238 290 V.3. Расходомеры обтекания К этим расходомерам относятся приборы, чувствительные эле- менты которых обтекаются потоком. Наибольшее распространение .получили расходомеры постоянного перепада давления, у которых перепад давления измеряемого вещества на чувствительном ‘элементе на всем диапазоне измерений с некоторым приближением можно считать постоянным. К этой группе приборов относятся 156
ротаметры, широко применяемые для измерения малых расходов жидкости и газа. Основными эле- 5 ментами' ротаметра являются расширяющаяся квер- ху вертикальная конусная трубка и поплавок, на- ходящийся в потоке измеряемого вещества внутри трубки. По мере повышения расхода через рота- 4 метр поплавок перемещается^ вверх, увеличивая кольцевое сечение для прохода Вещества. Равновес- J ное состояние поплавка, соответствующее его опре- деленному ^положению по вертикали, однозначно характеризует расход. К основным преимуществам ротаметров можно отнести простоту конструкции, возможность изме- рения малых расходов, значительный диапазон из- мерения, возможность измерения расхода агрессив- ных сред, достаточно равномерную шкалу. Недостат- ками ротаметров являются большая чувствитель- ' ность к температурному изменению вязкости (осо- бенно при малых расходах), невозможность изме- рения расхода загрязненных жидкостей и жидко- стей, из которых выпадает осадок. Длина прямого участка трубопровода перед ротаметром должна быть не менее 10Dy, после рота- метра — не менее 5Dy. Потеря напора от установки ротаметра не превышает 0,01 МПа для жидкостей и Рис. V. 12. Ротаметр для местно- го измере- ния расхода 0,005 МПа для газов. Выпускают ротаметры для местного измерения расхода без дистанционной передачи показаний, с электрической дистанцион- ной передачей показаний без местной шкалы, с пневматической дистанционной передачей и местной шкалой показаний. На за- воде-изготовителе ротаметры тарируются по воде или воздуху. Для других сред необходима индивидуальная тарировка. Рота- метры выпускают по ГОСТ 13045—81, они предназначены для измерения объемного расхода плавноменяющихся однородных потоков чистых и слабозагрязненных жидкостей и газов с дис- персными включениями инородных частиц. Верхние фактические пределы измерения ротаметров не должны превышать значений верхних пределов, указанных для каждого прибора, более чем на 20 %, нижний предел измерения должен составлять не более 20 % от верхнего фактического предела измерения. При заказе ротаметра следует указать его тип, предел из- мерения, измеряемую среду, исполнение, категорию размещения и тип вторичного прибора. Ротаметр для местного измерения расхода (рис. V.12 и табл. V.15) представляет собой коническую трубку 2 из стекла (или органического стекла), закрепленную в металлических головках 5, которые стянуты шпильками 4, образующими защитную решетку вокруг стекла. В трубке 2 свободно перемещается поплавок /. 157
Таблица V.15. Технические характеристики ротаметров для местного измерения расхода Тип Верхний пре- дел измере- ния, м3/ч Диаметр условно- го прохода, мм Класс точности -ч— ВМ присоединения Габаритные разме- ры (диаметр X дли- на), м Масса, кг по во- де ПО воз- духу РМ-А-0.0025ЖУЗ РМ-А-0,004ЖУЗ РМ-А-0,0063ЖУЗ РМ-А-0,063ГУЗ РМ-А-0, 10ГУЗ РМ-А-0,16ГУЗ РМ-А-0,25ГУЗ 0,0025 0,004 0,0063 0,063 0,10 0,16 0,25 3 4 Резьбовое с ко- нической резьбой 1/8" 35Х40Х X 160 0,3 РМ-0.016ЖУЗ РМ-0,025ЖУЗ РМ-0.04ЖУЗ РМ-0.25ГУЗ РМ-0.4ГУЗ РМ-0.63ГУЗ 0,016 0,025 0,04 0,25 0,4 0,63 6 2,5 Ниппельное под шланг диаметром 11,5 мм Штуцерное с резьбой Ml0X1 27X370 0,4 РМ-0.16ЖУЗ РМ-0.25ЖУЗ РМ-0.4ЖУЗ РМ-2.5ГУЗ РМ-4ГУЗ РМ-б.ЗГУЗ 0,16 0,25 0,4 < а Ю О СО ' * • СЧ тг Ю 15 Фланцевое по ГОСТ 12820—80* 95x455 1,7 рм-1,6жуз . РМ-2.5ЖУЗ ' РМ-25ГУЗ РМ-40ГУЗ 1,6 2,5 25,0 40,0 40 160X690 6,8 РМФ-0.016ЖУЗ РМФ-0.04ЖУЗ РМФ-0.4ГУЗ РМФ-0.63ГУЗ 0,016 0,040 0,40 0,63 6 Ниппельное под шланг диаметром 11,5 мм 27X410 0,32 РМФ-0.1ЖУЗ 0,10 — 15 То же диаметром 22 мм 43 X 500 1.6 РМФ-0.16ЖУЗ РМФ-0.25ЖУЗ РМФ-0.4ЖУЗ РМФ-4ГУЗ РМФ-б.ЗГУЗ 0,16 0,25 0,40 1 1 1 1 1 1 *© Фланцевое по ГОСТ 12820—80* 80X480’ 2,0 РМФ-1.6ЖУЗ РМФ-2.5ЖУЗ РМФ-25ГУЗ РМФ-40ГУЗ 1,6 2,5 25,0 40,0 40 130X825 3,5 158
Таблица V.16. Технические характеристики ротаметров с электрической дистанционной передачей показаний Тип Верхний предел из- мерения по воде, м’/ч о о ж а о Исполнение РЭ Исполнение РЭВ Диаметр усл прохода, мм Вид присоединения Габаритные размеры, мм | Масса, кг РЭ-0.025ЖУЗ РЭ-0.04ЖУЗ РЭ-0.063ЖУЗ РЭВ-0,025ЖУЗ РЭВ-0.04ЖУЗ РЭВ-0,063ЖУЗ 0,025 0,04 0,063 6 Ниппельное под шланг диаметром 11,5 мм 295X167X79 2,6 10 РЭ-0.1ЖУЗ РЭ-0.16ЖУЗ РЭ-0.25ЖУЗ РЭ-0.4ЖУЗ РЭ-0.63ЖУЗ РЭ-1ЖУЗ РЭВ-0,1 ЖУЗ РЭВ-0,16ЖУЗ РЭВ-0,25Ж УЗ РЭВ-0,4ЖУЗ РЭВ-0,63ЖУЗ рэв-1ЖУз 0,1 0,16' 0,25 0,4 0,63 1,0 15 420Х 190Х X 112 для ис- полнения РЭ 410X183X112 для испол- ' неиия РЭВ 10 25 Фланцевое по ГОСТ 12820—80* 465X202X Х136 для исполнения РЭ, 455 X Х198Х 136 для испол- нения РЭВ РЭ-1.6ЖУЗ РЭ-2.5ЖУЗ РЭ-4ЖУЗ РЭВ-1,6ЖУЗ РЭВ-2,5ЖУЗ РЭВ-4ЖУЗ 1,6 2,5 4.0 40 12 РЭ-6,ЗЖУЗ РЭ-10ЖУЗ РЭ-16ЖУЗ РЭВ-6,ЗЖУЗ РЭВ-10ЖУЗ РЭВ-16ЖУЗ 6,3 10 16 70 100 564X311 X X 232 для исполнения РЭ, 552 X Х311 Х232 для испол- нения РЭВ 32 Движущийся поток измеряемого вещества, проходя по косым про- резям^ имеющимся в верхней части поплавка, вращает его, бла- годарен чему поплавок центрируется в трубке. Шкала <3 прибора (условная в процентах) нанесена непосредственно на стеклянной трубке. Отсчет показаний прибора производят по верхней острой кромке поплавка. Давление контролируемой среды 0,6 МПа, трмпрратура лия ротаметров типа РМ-А и j?M от'~5 до 50 °C, для ротаметров типа РМф(от~—80 ДО 4~1и0 ротаметров типа РМ-А и РМ в зави- симости от прёДела измерения поплавок изготовляют из стали 12Х18Н9Т, анодированного дюралюминия, эбонита или титана. У ротаметров типа РМФ, предназначенных для измерения рас- хода агрессивных сред, поплавок футерован фторопластом-4. Ротаметры типа РМ-А й РМ Предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от 5 до 50 °C, ротаметры типа РМФ при температуре от —30 до +50 °C. Относительная влаж- ность окружающего воздуха до 80 % . Ротаметры с электрической дистанционной передачей пока- заний (табл. V.16) являются бесшкальиыми датчиками, предна- 159
значенными для измерения расхода жидкости, нейтральной к стали 12Х18Н9Т и преобразования величины расхода в электрический выходной унифицированный сигнал. Прибор состоит из двух ос- новных частей — ротаметрической и электрической, которые труб- кой разделены между собой. Основным элементом ротаметриче- ской части является конический поплавок, перемещающийся внутри кольцевой диафрагмы, или грибообразный поплавок, дви- жущийся внутри вертикально расположенной конической трубки. Электрическая часть состоит из индукционной катушки с сердеч- ником, жестко связанным с поплавком. Катушка включена в диф- ференциально-трансформаторную схему вторичного прибора. Под действием потока измеряемого вещества поплавок перемещается вверх и увлекает за собой плунжер индукционного датчика. Перемещение плунжера приводит к разбалансу дифференциально- трансформаторной схемы, и на вторичный прибор поступает, сиг- нал, пропорциональный измеряемому расходу. Ротаметры типа РЭ выпускают в пылебрызгозащищенном ис- полнении, типа РЭВ — во взрывозащищенном исполнении. Давле- ние контролируемой среды 0,6; 1,6 или 6,4 МПа (по спецификации заказа), температура от—40 до+70 °C. Класс точности 2,5. Рота- метры могут поставляться со вторичным прибором дифференциаль- но-трансформаторной системы, наибольшее удаление вторичного прибора от ротаметра 250 м. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха от —30 до +50 °C и относительной влажности до 80 % . Ротаметры с пневматической дистанционной передачей и мест- ной шкалой показаний выпускают четырех типов: типа РП для измерения расходалжидкостей, нейтральных к стали 12Х18Н9Т, типа РПФ для измерения расхода агрессивных жидкостей, ней- тральных к фторопласту-4, типа РПО с паровым обогревом для измерения расхода кристаллизирующихся .жидкостей, нейтраль- ных к стали 10Х17НГЗМ2Т, й типа которые являются индикаторами и применяются для контроля расхода агрессивных жидкостей, нейтральных к фторопласту-4 (табл. V.17). Ротаметр с пневматической дистанционной передачей и мест- ной шкалой показаний состоит из двух основных частей — рота- метрической и пневматической. Ротаметрическая часть прибора представляет собой прямоточную трубу, в которой находятся ме- рительный конус и перемещающийся под воздействием измеряе- мого потока поплавок с хвостовиком, направленным вверх и имею- щим дополнительное центрирующее устройство. К корпусу рота- метрической части крепят пневмоголовку, обеспечивающую мест- ные показания и преобразование высоты положения поплавка в пневматический сигнал, который поступает ко вторичному при- бору. Преобразование высоты положения поплавка в пневматический сигнал осуществляется с помощью магнитопневматического преоб- J60
,₽ис. V.13. Ротаметр с пневматической дистанционной передачей: а — схема магнитопневматичеЬкого преобразователя; б — внешний вид разователя (рис. V.13). При перемещении сдвоенных магнитов 5, встроенных в хвостовик поплавка, изменяется положение находя- щегося в пневмоголовке следящего магнита 4 и жестко связанной с ним заслонки сопла <3. Изменение зазора между соплом и за- слонкой вызывает изменение давления в пневмоусилителе 2. Уси- ленный по мощности сигнал поступает на выход прибора и в ста- кан 7. Вследствие этого сильфон 8 сжимается или разжимается, перемещая шток 6 с закрепленным на его конце соплом 3. Перемещение будет происходить до тех пор, пока следящий маг- нит с заслонкой не займет первоначальное положение относи- тельно сдвоенных магнитов. Перемещение штока 6 с помощью кинематической передачи преобразуется во вращательное движе- ние стрелки, шкала местных показаний— 100%-ная равномер- ная. Выходное давление и давление питания контролируются по манометрам 1. Присоединение ротаметров фланцевое по ГОСТ 12820—80*. При перемещении поплавка из нижнего положения, соответ- ствующего отсутствию расхода, в верхнее положение, соответству- ющее верхнему пределу измерения, давление на выходе прибора изменяется от 20 до 100 кПа. Давление питания равно 140 кПа. Максимальное удаление вторичного прибора от ротаметра — , 300 м. У ротаметра РПО температура греющего пара до 200 °C, давление — до 1,7 МПа. - | Поставщиком всех типов ротаметров является Союз- ^вдавприббр. Министерства приборостроения и средств автомати- f !зации. * 6 В. В. Черенков ISf*
3J Таблица V.17, Технические характеристики ротаметров с пневматической дистанционной передачей 10 показаний и местной шкалой Тип Верхний предел измере- ния по воде, м8/ч Диаметр условно- го про- хода, мм Класс точности Я й С в* is О е _ " я В Л « ® Температура из- меряемой сре- ды, °C Температура окружающего воздуха, °C Материал дета- лей, соприкаса- ющихся с изме- ряемой средой Габаритные размеры, мм Мас- са, кг РП-0.16ЖУЗ РП-0.25ЖУЗ РП-0.4ЖУЗ РП-0.63ЖУЗ РП-1ЖУЗ РП-1.6ЖУЗ РП-2.5ЖУЗ РП-4ЖУЗ РП-б.ЗЖУЗ РП-10ЖУЗ РП-16ЖУЗ РПФ-0.63ЖУЗ РПФ- 1ЖУЗ РПФ-1.6ЖУЗ РПФ-2.5ЖУЗ РПФ-4ЖУЗ РПФ-б.ЗЖУЗ РПФ-10ЖУЗ РПФ-16ЖУЗ 0,16 0,25 0,40 0,63 1.0 1,6 2,5 4,0 6,3 10,0 16,0 0,63 1,00 1,6 2,5 4.0 6,3 10,0 16,0 15 2,5 6,4 (—40)—(+150) (—30)—(4-50) Сталь 12Х18Н9Т 464Х220Х 196 13 1,5 25 464X220X217 17 40 1,6 464X220X250 25 70 100 466X 245X 300 41 25 2,5 5—100 ’л Фторопласт-4 347X 220X 200 13 40 347X220X238 25 70 442X283X245 32 ibo Продолжение табл. V.17 Тип Верхний предел измере- ния по воде, м*/ч Диаметр условно- го про- хода, мм Класс точности i Рабочее i давле- иие, МПа Температура из- меряемой сре- ДЫ. °C Температура окружающего воздуха, °C Материал дета- лей, соприкаса- ющихся с изме- ряемой средой Габаритные размеры, мм Мас- са, кг РПО-0.16ЖУЗ РПО-0.25ЖУЗ РПО-0.4ЖУЗ РПО-0.63ЖУЗ РПО-1ЖУЗ РПО-1.6ЖУЗ РПО-2.5ЖУЗ РПО-4ЖУЗ РПО-6.3ЖУЗ РПО-ЮЖУЗ РПО-16ЖУЗ РПФ-И-0.1ЖУЗ РПФ-И-0.16ЖУЗ РПФ-И-0.25ЖУЗ РПФ-И-0.4ЖУЗ 0,16 0,25 0,40 0,63 1,0 1,6 2,5 4,0 6,3 10,0 16,0 0,1 0,16 0,25 0,4- 15 2,5 6,4 5—150 5—50 Сталь 10Х17Н13М2Т 464X220X205 14 1,5 25 464X 220X 225 18,5 40 1,6 464X220X257 27 70 100 466X 220X 307 42 10 — 5—100 (—30)—(+50) Фторопласт-4 347X 200X 220 13 б?
V.4. Тахометрические расходомеры’ и счетчики количества жидкостей Счетчики жидкостей турбинные Принцип действия турбинных счетчиков основан на измерении числа оборотов крыльчатки (турбинки), которая вращается со скоростью, пропорциональной расходу жидкости, протекающей !в трубопроводе. Счетчики обычно именуются по роду контролиру- емой жидкости (например, водомеры). По конструктивному испол- нению их подразделяют на две основные группы: крыльчатые (с тан- генциальным подводом потока), в которых ось вращения крыль- чатки перпендикулярна к направлению движения воды, и турбинные (с аксиальным подводом потока), у которых ось вра- щения параллельна направлению движения потока воды. Первые применяются для измерения малых, вторые — больших расходов. Крыльчатые и турбинные водосчетчики состоят из одина- ковых по назначению узлов и имеют идентичную кинематическую схему. Вращение оси крыльчатки (турбинки) через редуктор и магнитную муфту передается счетному механизму, по показа- ниям которого определяют количество воды, прошедшей через прибор. Счетчики характеризуются величиной расхода жидкости. Под минимальным расходом понимается расход, при котором счетчик работает с погрешностью ±5 % и ниже которого погреш- ность не нормируется. Переходный расход — это расход, при, ко- тором счетчик работает с погрешностью ±2 %, а ниже — с по- грешностью ±5 %. При эксплуатационном расходе счетчик мо- жет работать круглосуточно. Под номинальным понимается рас- ход, равный половине максимального. При расходе, равном мак- симальному, счетчик должен работать в сутки не более 1 ч. Устанавливают счетчики на горизонтальных участках трубо- провода циферблатом вверх. Перед счетчиком,следует иметь пря- мой участок трубы длиной не менее пяти диаметров трубопровода, за ним—прямой участок длиной один-два диаметра. Крыльчатые водомеры (табл. V.18). Давление воды до 1 МПа, потеря давления при максимальном расходе до 0,01 МПа. Счет- чики типа ВСКМ и У В КГ-32 используют в системах коммуналь- ных и промышленных водопроводов. Счетчики ВСКМ устанавли- вают на трубопроводах с температурой воды от 5 до 40 °C, счет- чик УВКГ-32 — на теплотрассах с температурой воды до Конструктивно счетчики ВСКМ состоят из корпуса с фильтром, измерительной камеры и счетного механизма. В корпусе, изго- товленном из чугуна, находится винт для регулирования погреш- ности измерения пропуском части потока воды в обход измеритель- ной камеры, разность погрешности измерения при крайних по- ложениях регулятора составляет 6 %, Фильтр может быть снят ддя очистки без демонтажа счетчика. 164
Таблица V.18. Технические характеристики крыльчатых водомеров Тип Диаметр ус- ( ловкого прохо- да, мм Расход, м’/ч Наибольшее количество воды, м* Присоедини- тельная резьба Габаритные размеры, мм Масва. кг Завод-изготовитель мини- мальный | переход- ный эксплуа- тацион- ный номи- нальный макси- мальный за сутки эа ме- сяц ВСКМ-20 20 0,05 0,25 2,0 2,5 5,0 70 1800 »// 314X118X117 3,9 Луцкий прибо- ростроительный ВСКМ-25 . 25 0,07 0,35 2,8 3,5 7,0 100 2400 г 394X112X119 5,5 Кировабадский ВСКМ-32 32 0,10 0,50 4,0 5,0 10,0 140 3450 IV/ 398Х 122X119 5,8 приборостроитель ный ВСКМ-40 40 0,16 0,80 6,4 8,0 16,0 230 5550 IV/ 444Х 130Х 134 8,6 Луцкий прибо- ростроительный ВС КМ-50 50 0,30 1,5 12,0 15,0 30,0 450 10 350 2 444Х 164Х 143 11,6 Кировабадский УВКГ-32 32 0,2 . 0,5 г- 3,2 5,0 — — 1V4’ 300Х 170Х 180 3,3 п р иборбст роител ь- ный ДВК-40 40 1,5 — — 6,3 10 — — Со стороны входа 2V4", со стороны выхода 2" 200X 118X160 3 Луцкий прибо- ростроительный
Поток воды, пройдя фильтр, попадает в нижнюю часть измери- тельной камеры, где через косые тангенциально направленные отверстия проходит внутрь камеры и приводит во вращение крыль- чатку с закрепленной на ней ведущей магнитной муфтой. Число оборотов крыльчатки пропорционально количеству прошедшей через счетчик воды. После зоны вращения крыльчатки вода по винтовой траектории попадает в верхнюю часть измерительной Камеры и через отверстие поступает в выходной патрубок., Через разделительный стакан, изготовленный из немагнитного материала (латуни), вращение ведущей части магнитной муфты передается ее ведомой части. Последняя связана с масштабирующим редук- тором и отсчетным устройством. Масштабирующий редуктор обе- спечивает соответствие между показаниями отсчетного устройства и числом оборотов крыльчатки. Кроме отсчетного устройства ро- ликового типа имеются стрелочные указатели для определения долей кубического метра (литров). Конструкция магнитной муфты способствует тому, что имеющиеся в воде ферромагнитные частицы (окалина) не прилипают к магнитам и выносятся из зоны их рас- положения. Редуктор счетного механизма и отсчетное устройство помещены в вакуумированный стакан, закрытый стеклом. Счетчик ДВК-40 предназначен для дозирования воды, приме- няется при приготовлении бетонных смесей. Основная погрешность ±2 %, верхний предел показаний счетного указателя 150 л, ра- бочее измеряемое количество воды 30 л, температура воды до 40 °C. Дозировка осуществляется оператором путем закрытия Вен- тиля при совмещении стрелки прибора с делением шкалы, соответ- ствующим необходимой дозе. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—50 °C и относительной влажности до 80 %. Турбинные водомеры (табл. V.19). Счетчики типа ВТ, ВТГ, СТ В, СТВГ используют в системах коммунальных и промышлен- ных водопроводов. Давление воды до 1 МПа. Счетчики СТВ уста- навливают на трубопроводах с температурой воды от 5 до 40 °C, счетчики ВТ — на трубопроводах с температурой воды до 30 °C. Счетчики СТВГ и ВТГ предназначены для эксплуатации на тепло- трассах с температурой воды до 90 °C. Значения номинального и максимального расходов для счетчика типа СТВГ меньше указан- ных в табл. V.19 на 10—15 %. Тип счетного указателя стрелочно- роликовый. Присоединение к трубопроводу фланцевое по ГОСТ 12817—80. Основными узлами счетчика являются измерительная камера, счетный блок и регулятор. В измерительной камере находятся турбинка и струевыпрямитель, предназначенный для выпрямле- ния потока и направления его на лопасти турбинки. Место одного ребра струевыпрямителя занимает пластинка регулятора. Пово- рот пластинки отклоняет в одну или другую сторону часть по- тока, подаваемого на турбинку, замедляя или ускоряя ее враще- - ние. С помощью такого регулирующего устройства показания счет- 166
Таблица V.19. Технические характеристики турбинных водомеров с местной шкалой Тил водомера Диаметр услов- ного прохо- да, мм Расход, м’/ч Наибольшее ко- личество вода, м’ Расход воды при потере давления не более 0,01 МПа, м3/ч Габаритные размеры, мм Масса, КР дли холод- ной воды для горячей воды ! мини- ( мальныЙ переход- ный я * 5 н« х я 2 m ь- X коми- ! нальный i макси- мальный i I за сутки 1 за месяц ВТ-50 ВТГ-50 50 2,4 4,0 15 22,5 30 180 20 155Х 160X214 6,8 СТВ-65 СТВГ-65 65 1,5 6,0 17 35 70 610 12 250 40 260Х228Х 180 14,5 СТВ-80 СТВГ-80 80 2,0 8,0 36 55 НО 1300 26 000 70 270Х 230Х 195 18,7 СТВ-100 СТВГ-100 100 3,0 12 65 90 180 2350 47 000 130 300 x 270 x 215 23 СТВ-150 СТВГ-150 150 4,0 20 140 175 350 5100 100000 315 350X 315X 280 39,5 ВД-180 — 180 40 —— 140 — — —— 350X 355X 435 20 Таблица V.20. Технические характеристики турбинных водомеров с местной шкалой и дистанционной передачей показаний Тип Диаметр условного прохода, мм Расход, м’/ч Наибольшее количество воды, М9 Цена одного импульса ди- станционного ВЫХОДНОГО СНГ? нала, м* мини- мальный переход- ный эксплуа- тацион- ный номи- нальный максималь- ный за сутки за месяц СТВГД-П-65 65 4,0 6,0 16 25 40 600 12 000 СТВГД-П-80 80 6,0 10 26 40 60 960 19 000 0,05 СТВГД-П-100 100 10,5 15 40 75 105 1500 30 000 СТВГД-П-150 150 18,5 30 75 150 210 2700 54 000 0,5 СДВ-80 80 10 —- — 42 84 — — —
ного механизма приводят в соответствие с действительным объе- ‘ мом прошедшей через счетчик воды в пределах допустимой по- грешности. Вращение турбинки с помощью магнитной муфты передается к счетному механизму; ведущая часть муфты насажена на ось турбинки, а ведомая расположена в изолированном от воды пространстве счетного блока. Приборы имеют стрелочно-ролико- вый счетный механизм, закрытый стеклом. Счетчики типа ВТ, ВТГ, СТВ, СТВГ устанавливают в отапли- ваемых помещениях или специальных колодцах при температуре окружающего воздуха 5—50 °C. Изготовитель — Кировабадский приборостроительный завод. Счетчик воды для поливной техники типа ВД,-180 предназна- чен для определения суммарного количества и разового учета воды при поливе сельскохозяйственных культур. Первичным преобра- зователем прибора является турбинка, вращение которой переда- ется счетному устройству через магнитную муфту и редуктор. Счетное устройство имеет роликовый и стрелочный указатели, а также рычаг сброса для установки стрелок на нуль. Роликовый счетный указатель предназначен для суммирования общего коли- чества воды, прошедшей через счетчик. Стрелочный счетный ука- затель обеспечивает отсчет разовых отпусков воды. Конструкция счетчика выполнена так, что с помощью секундомера можно опре- делять производительность гидроагрегата за 1 с. Рабочее давле- ние жидкости на нагнетательном трубопроводе 0,9, на всасыва- ющем 0,05 МПа; класс точности 5; температура контролируемой воды 1—45 °C; потеря давления на наибольшем расходе ие пре- вышает 0,025 МПа. В оросительной воде могут быть растворенные минеральные удобрения н твердые остатки в количестве до 5 г/л, наибольший размер отдельных твердых частиц ие должен превы- шать 1 мм. Присоединение к трубопроводу фланцевое по ГОСТ 12815—80* (СТ СЭВ 3249—81—СТ СЭВ 3251—81). Счет- чики ВД-180 предназначены для работы на открытом воздухе при температуре 1—60 °C. Изготовитель — ливенское ПО «Промприбор». Технические характеристики турбинных водомеров с местной шкалой и дистанционной передачей показаний приведены в табл. V.20. Счетчики типа СТВГД-П предназначены для измерения объема сетевой воды, протекающей по трубопроводам в закрытых системах теплоснабжения при температуре 20—120 °C и давлении до 1 МПа. Основными узлами счетчика являются измерительная камера, счетный блок, регулятор и узел съема информации. Пер- вые три узла идентичны соответствующим элементам турбинных водомеров с местной шкалой. Узел съема информации предназна- чен для преобразования вращения стрелки отсчетного устройства в импульсный электрический сигнал, основным его элементом яв- ляется магнитоуправляемый контакт, расположенный непосред- ственно над стрелкой отсчетного устройства. При прохождении Закрепленных на стрелке магнитов под магнитоуправляемым 168
контактом происходит его замыкание, вследствие чего в электри- ческой цепи появляется выходной сигнал — число-импульсный код с амплитудой напряжения импульсов 6 В (остаточное напряг жеиие 0,3 В). Эти параметры обеспечиваются при питании счетчик» напряжением 12 В постоянного тока, сопротивлении приемник» сигнала 15 кОм и сопротивлении линии связи не более 150 Ом. Габаритные размеры и масса счетчиков СТВГД-П незначи- тельно отличаются от размеров и масс, приведенных в табл. V. 19 для счетчиков СТВ соответствующего диаметра, присоединение к трубопроводу фланцевое по ГОСТ 12817—80. Изготовитель — Кировабадский приборостроительный завод. Счетчик-дозатор воды СДВ-80 предназначен для подачи элект- рического сигнала после прохождения предварительно заданного количества воды, а также для суммарного учета количества воды, прошедшей через счетчик. Давление воды до 1 МПа, температура до 45 °C. Выдаваемые дозы от 1000 до 4500 л, относительная по- грешность дозирования ±3 %. Тип указателя—стрелочно-роли- ковый. В счетчике-дозаторе имеются узел магнитного управления и задатчик дозы. В корпусе узла магнитного управления размещен герметичный электрический контакт, управляемый постоянным магнитом, который с помощью передаточного механизма связан с преобразователем скорости потока. Коммутируемое напряжение 220 В, частота 50 Гц. Счетчики-дозаторы предназначены для работы при температуре окружающего воздуха 0—45 °C и относительной влажности до 80 %. - - Габаритные размеры 205 x 320 x 220 мм, масса 15,9 кг, при- соединение к трубопроводу фланцевое по ГОСТ 12817—80. Изготовитель—опытный завод СКВ «Нефтехимприбор», г. Баку. Расходомеры жидкостей шариковые Шариковыми называются тахометрические расходомеры, чув- ствительным элементом которых является шарик, непрерывно движущийся в одной плоскости по внутренней поверхности трубы под воздействием предварительно закрученного потока. Струк- турная схема расходомера включает первичный преобразователь расхода и измерительный (вторичный) прибор. Первичные преоб- разователи состоят из шарикового преобразователя расхода и нормирующего преобразователя. Шариковые расходомеры не- , чувствительны к твёрдым включениям в измеряемой среде, а так- же к вибрации и ударным нагрузкам в широком диапазоне, они отличаются простотой конструкции и позволяют измерять расход пульсирующих потоков с амплитудой пульсации, меняющейся от нуля до максимального значения расхода. Шариковые расходомеры выпускаются по ГОСТ 14012—76*. Расходомеры типов ШРТ и «Сатурн» (табл. V.21) предназна- чены для измерения расхода воды, дистиллята, бидистиллята в трубопроводах при температуре от 5 до 100 °C. Расходомеры от- личаются друг от друга конструкцией преобразователей расхода, 169
Таблица V.21. Технические характеристики расходомеров типа ШРТ и «Сатури» Тип расходомера Тип преобразо- вателя расхода Диаметр условно- го прохо- . да, мм Пределы изме- рения, м’/ч Габаритные размеры датчика, мм ШРТ-0,1 ШИР-0,1 3 0,025—0,1 208X 47X120 ШРТ-0,16 ШИР-0,16 5 и,04—0,16 ШРТ-0 25 ШИР-0,25 0,06—0,25 208X51X121 ШРТ-0,4 ШИР-0Л О 0,1—0,4 213X52X130 ШРТ-0,6 ШИР-0,6 0,15—0,6 208X 52X118 ШРТ-1,0 ШИР-1,0 10 0,25—1,0 208X 57X120 ШРТ-1,6 ШИР-1’б 0,40—1,6 213X59X130 ШРТ-2,5 ШИР-2,5 15 0,62—2,5 213X71X130 ШРТ-4,0 ШИР-4,0 1,0—4,0 213X81X130 ШРТ-6,0 ШИР-6,0 20 1,5—6,0 222X 98X137 ШРТ-10,0 ШИР-10,0 25 2,5—10 229Х 107 X147 «Сатурн-32В» ДРШС-32В 32 0,5—2,5; 0,63—3,15; 180Х 160Х 189 0,8—4,0 «Сатурн-40В» ДРШС-40В 40 0,8—4,0; 1—'5; 190X172X196 1,25—6,3; 1,6—8; 2—10 «Сатурн-50В» ДРШС-50В 50 1,6—8; 2—10; 2,5—12,5; 220X176X 202 3,15—16; 4—201 5—25 «Сатурн-70В» ДРШС-70В 70 5—25; 6,3—31,5; 250X 204X 214 8—40; 10—50; 12,5—63 диаметр 250, «Сатурн-ЮОВ» ДРШС-ЮОВ 100 8—40; 10—50; 12,5—63; длина -280 16-80; 20-100 диаметр 295, «Сатурн-125В» ДРШС-125В 125 16—80; 20—100; 25—125; 31,5—160; длина 330 40—200 диаметр 340, «Сатурн-150В» ДРШС-150В 150 31,5—160; 40—200; 50—250; 63—315; 80—400 длина 370 170
Рис. V.14. Схема та. хометрического ша- рикового расходомера типа ШРТ: I — пре- образователь расхода ШИР; II — нормиру- ющий преобразова- тель ЧАП-5 в которых использованы различные способы создания окружной составляющей скорости потока измеряемой среды в рабочей ка- мере. В преобразователях расхода типа ШИР расходомеров ШРТ движение шарика по окружности вызывается тангенциальным под- водом измеряемой среды, приборы предназначены для измерения малых расходов. В преобразователях расхода типа ДРШС расхо- домеров «Сатурн» применен неподвижный направляющий аппарат, обеспечивающий подвод и отвод потока по оси первичного преоб- разователя, эти приборы используют для измерения больших расходов. Расходомеры ШРТ и «Сатурн» имеют унифицированный нормирующий преобразователь типа ЧАП-5. Для расходомера типа ШРТ давление контролируемой среды 2,5 МПа, класс точ- ности 1,5. Для расходомеров типа «Сатурн» давление контролиру- емой среды 6,4 МПа, класс точности 1,5 в диапазоне 30—100 % пределов измерения и 2,5 в диапазоне 20—30 %,. Преобразователь расхода I типа ШИР (рис. V.14) состоит из цилиндрического корпуса /, выполненного из немагнитного ма- териала, с двумя расположенными в одной плоскости и противо- положно направленными тангенциальными патрубками 2 и 6. Внутри корпуса между ограничительными кольцами 4, закреплен- ными на ступице 3, находится шар 5, выполненный из резины с металлическим наполнителем. Поток измеряемой среды, поп& даяв рабочую камеру через входной патрубок, приводит шар во вращательное движение. Частота вращения шара, пропорцио^ нальная расходу измеряемой среды, фиксируется бесконтактном передающим преобразователем 7 дифференциально-трансформа- торного типа, который устанавливается снаружи корпуса в зоне вращения шара. Преобразователь состоит из двух обмоток, на 1»
одну из которых подается питание от генератора периодических колебаний 8. Каждый проход шара, обладающего ферромагнит- ными свойствами, под передающим преобразователем модулирует по амплитуде колебания несущей частоты, которые со второй об- мотки подаются на усилитель 9 нормирующего преобразова- теля //. Нормирующий преобразователь обеспечивает осреднение и усиление импульсов стабильной длительности и амплитуды, сле- дующих с частотой, пропорциональной частоте вращения шара., В операционном усилителе 9 отфильтровывается несущая частота и происходит усиление полезного сигнала, который затем поступает в формирователь 10 и ждущий мультивибратор 11, где формирую- тся прямоугольные импульсы стабильной длительности. Форми- рователь амплитуда 12 производит нормирование импульсов по .амплитуде, с помощью фильтра 15 выделяется постоянная состав- ляющая последовательности импульсов, а генератор тока 16 формирует унифицированный токовый выходной сигнал. Для получения нулевого сигнала на генераторе тока 16 при отсутствии полезного сигнала в измерительном канале предусмотрена спе- циальная схема фиксации последовательности импульсов 14. Питание элементов схемы нормирующего преобразователя осу- ществляется от специального блока питания 13, размещенного в корпусе прибора. Выходной сигнал нормирующего преобразователя 0—5 мА постоянного тока может передаваться на расстояние до 5 км, при этом сопротивление цепи, включая линию связй, не должно пре- выщать 2,5 кОм, сопротивление изоляции между проводами или жилами кабеля должно быть не менее 10 кОм/км. Длина линии связи от датчика расхода до нормирующего преобразователя не должна превышать 100 м. Преобразователь расхода типа ДРШС представляет собой отре- зок трубы с двумя фланцами, внутри трубы расположены два струевыпрямителя и два направляющих аппарата с ограничитель- ными кольцами, между которыми находится шар, выполненный из резины с металлическим наполнителем. Снаружи корпуса закреп- лен бесконтактный передающий преобразователь. Предусмотрен байпасный канал со сменными соплами, благодаря чему преобра- зователь расхода можно использовать для нескольких пределов измерения. По специальному заказу шары в преобразователях расхода типов ШИР и ДРШС выполняют из резин, стойких к нефтепро- дуктам, водным растворам солей, щелочей и кислот. Первичные преобразователи обеспечивают нормальное функционирование при условии полного заполнения трубопровода жидкостью и при установке их на прямолинейном участке длиной не менее 10 диа- ? метров от входа и выхода преобразователя ШИР и не менее 5 ди- аметров от входа и выхода преобразователя ДРШС. Наибольшая потеря напора на первичных преобразователях при максимальном 172
'расходе не превышает 0,05 МПа. В измеряемой среде допустимы твердые включения размером до 1 мм при концентрации до 40 г/л. Питание приборов пере- менным током напряже- нием 220 В частотой 50 Гц. Потребляемая мощность 30 В-А. Преобразователи Таблица V.22. Технические характеристики счетчиков воды шариковых Диаметр Оу, мм Диапа- зон изме- рения, м’/ч Преобразователь рас- хода Габаритные размеры, мм Мас- са, кг 50 3,&-36 284X 260X 260' 10,8 80 9—90 284X 260X 297 20,2 100 14—140 284X 260X 315 28,2 150 32—320 284X 260X 370 34 расхода предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от —50 ДО4-50 °C, нормирующий преобразователь — при температуре 5—50 °C. Относительная влажность для преобразователя расхода типа ШИР и нормирующего преобразователя до 80 %, для преобразова- теля расхода типа ДРШС до 95 %. Габаритные размеры преобразователя ЧАП-5 равны 140Х X197 X 375 мм, масса 5 кг. Масса преобразователя типа ШИР др 10 кг, преобразователя типа ДРШС от 10 до 72 кг. Прн заказе расходомера ШРТ необходимо указать наименова- ние и обозначение прибора и длину линии связи, при заказе рас- ходомера «Сатурн» — наименование и обозначение прибора, диа- метр условного прохода и диапазон измерения. Изготовитель —Смоленский опытный завод НИИтеплоприбора. Счетчик воды шариковый имеет блок индукции, на котором вос- производится информация о количестве прошедшей воды. При подключении блока индукции и блока расходомера, которые вы- полнены в виде переносных приборов, счетчик переходит в режим работы «расход» (табл. V.22). ’ Давление контролируемой среды 1,6 МПа. Класс точности по расходу воды 2,5, по количеству воды 5. В контролируемой среде допускается содержание взвешенных частиц в количестве до 10 г/л. Выходной сигнал — двоично-десятичный код с уровнем сигнала 2,4—5,25 («0») илй 0—0,4 («1») В. Сопротивление линии связи не менее 20 кОм. Питание прибора переменным током напряжением 220 В ча- стотой 50 Гц. Потребляемая мощность 4 В-А. Приборы предназначены для работы при температуре окружа- ющего воздуха 5—50 °C и относительной влажности до 80 %. Габаритные размеры блока индикации и блока расходомера 170x120x18 мм, масса 0,25 кг. Изготовитель — НПО «Гидроимпульс», г. Псков. Счетчики и расходомеры жидкостей камерные . Счетчики жидкости в овальными шестернями (табл. V.23) применяются в нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности, а также на стационарных и передвижных за- 173
Таблица V,23. Технические характеристики счетчиков жидкости с овальными шестернями Тип Диаметр условного прохода, мм Контролируемая среда Класс точности Габаритные размеры, мм Масса, кг Наименование Вязкость, Ms/c Давле- ние, МПа Темпе- ратура, °C ШЖУ-25М-16 ШЖУ-25М-16-01 25 Неагрессивные жидкости Масла 0,55-Ю"»— 300-10-’ 36- ю-в— 1000-10-с 1,6 (-40)- (+60) 5—40 0,25; 0,6 265X220X200 7,5 при шту- церном при- соединении; 9,5 прн флащ цевом при- соединении 0,5 ШЖУ-40С-6 40 Неагрессивные жидкости 0,55- Ю-6— 300- Ю"8 0,6 (-40)- (+60) 350X305X269 при штуцерном присоедине- нии; 270Х X 305X 269 при фланцевом присоединении 20 ШЖУ-40С-6-01 Нефтепродукты 20-10“6— 2000-10-6 15—100 ШЖО-60-16 60 Неагрессивные застывающие жидкости 0,55-10“»— 300-10"» 1,6 20—180 (-40)- (+50) 405Х 402Х 380 100 ШЖАО-60-16 Агрессивные застывающие жидкости ШЖУА-65-16 65 Агрессивные жидкости 357X 380X 305. 86
правочных а