Текст
                    Наладка средств измерений и систем технологического контроля
СПРАВОЧНОЕ ПОСОБИЕ
Под редакцией А. С Клюева
2-е издание, переработанное и дополненное
МОСКВА ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ 1990
ББК 32.96
Н23
УДК 658.562.3:681.5
Рецензент Г. А. Гельман
Редактор А. X. Дубровский
Наладка средств измерений и систем технологн-Н23 веского контроля: Справочное пособие / А. С. Клюев, Л. М. Пни, Е. И. Коломиец, С. А. Клюев; Под ред. А. С. Клюева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1990.—400 с.: ил.
ISBN 5-283-01503-3
Изложены современные методы наладки и испытаний средств измерений, устройств и сишем ихнологического контроля, сигнализации, защиты и блокировки.
Первое издание (1976 i.) вышло под названием «Наладка приборов и устройств технологического контроля».
Для инженерно-технических работников и квалифицированных рабочих, занимающихся наладкой и зкеплуатацией систем и устройств технологическою контроля, сигнализации,
защиты и блокировки.
ISBN
„2402010000-099	„
Н. 1	--------234-о“
051(01)-90
5-283-01503-3
ББК 32.96
© Энергия, 1976
© Энергоатомиздат, с изменениями, 1990
Предисловие............................ 6
Раздел 1. Организация и производство работ ио наладке средств измерения и систем технологического
контроля........................... 7
1.1.	Содержание и стадии наладочных работ...................... 7
1.1.1.	Работы первой стадии	7
1.1.2.	Работы второй стадии	9
1.1.3.	Работы третьей стадии	11
1.2.	Инженерная подготовка пусконаладочных работ ....	12
1.3.	Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ............................ 13
1.3.1.	Основы метрологии и
выбора аппаратуры для прсдмонтажной проверки и авюномной налад-
ки среде 1 в измерения 13
1.3.2. Серийная аппаратура и прибору для пусконала-
дочных работ ....	15
1.4.	Техника безопасности при производстве наладочных работ ............................ 22
1.4.1.	Общие положения . -	22
1.4.2. Организация безопасно-С1и производства наладочных работ в условиях завершения строи-телыю-моитажных работ на объекте ....	24
1.4.3. Производство наладочных работ в действующих электроустановках и производственных
помещениях ....	25
1.4.4.	Защи1ные средства, применяемые в электроустановках ....	26
1.4.5.	Работа в действующих установках, находящихся под давлением и в зоне высоких температур ....................... 27
1.4.6.	Работа во взрывоопасных зонах.................. 27
Раздел 2. Наладка систем передачи и приема информации................. 29
2.1.	Структура системы техноло-
гического контроля	....	29
2 2 Пневматическая система передачи ..................... 30
2 3. Дифференциально - трансформаторная система передачи	31
2.4.	Токовая система передачи . .	32
2 5. Кодовая система передачи информации.................. 36
2.6. Системы телемеханики	...	38
2.7. Информационная часть АСУ ТП.......................... 39
Раздел 3. Наладка вторичных измерительных приборов и усiройств с унифицированными входными сигналами.......................... 44
3.1. Пневматические приборы . .	44
3.2 Вторичные приборы с токо-
выми входными сигналами	45
3 2.1. Приборы аналоювые
типов А5О2, А542 и А543	45
3.2.2 Вторичные приборы типов А55О, А65О и А660	50
3 3. Вторичные приборы с дифференциально - трансформаторной измерительной системой 56 3.4. Технические средства технологическою контроля с использованием ЭВМ..................... 59
Раздел 4. Наладка средств н си-
стем измерения i емпературы ...	68
4.1.	Общие сведения.............. 68
4.1.1.	Погрешности систем измерения температуры	68
4.2.	Средства измерения температуры контактным методом .	71
4.2.1.	Термоэлектрические
преобразователи ...	71
4.2.2.	Термо преобразователи сопротивления	...	74
4.3.	Каналы связи.......... 75
4 3.1. Термоэлектродные (компенсационные)	провода	75
4.3 2. Соединительные провода ................... 77
4.4.	Вторичные измерительные приборы......................... 77
4.4.1.	Автоматические потен-
циометры .............. 77
4.4.2.	Милливольтметры	.	.	79
4.4	3. Автоматические	мосты	80
4.4.4.	Логомстры....... 81
4.5.	Предмон тажная проверка измерительных приборов ...	81
4.5 1. Проверка автоматических потенциометров и милливольтметров . .	82
4.5.2. Проверка автоматических мостов и логомет-ров........................ 96
4.6.	Системы измерения температуры с унифицированными сигналами...................... 100
4.6.1.	Преобразователи измерительные Ш-71 и
Ш-71И................. 100
4.6.2.	Преобразователи измерительные Ш-72 и Ш-72И..................... 104
4.7.	Наладка и включение в работу систем измерения температуры ............................ 107
4
Содержание
4,7.1.	Проверка монтажа и наладка термоэлектрических преобразователей с каналами связи
4.7.2,	Проверка монтажа и наладка термопреобразователей сопротивления с каналами связи
4.7.3.	Наладка и включение системы в работу . . .
Раздел 5. Наладка средств н систем измерения избыточного и вакуум-метрнческого давления..............
5.1.	Общие сведения............
5.2.	Датчики давления..........
5.3,	Наладка средств и систем измерения давления ..............
5.3.1.	Подготовительные работы и предмонгажная проверка средств измерения давления . . .
5.3.2.	Осмотр монтажа и обеспечение индивидуальных испытаний технологического оборудования
Раздел 6. Наладка средств и сисз ем измерения расхода ...............
6.1.	Общие сведения...........
6.1.1.	Измерение расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами . . . .
6.1.2.	Импульсные линии . .
6.1.3.	Комплектование документации, рабочих средств измерений и контрольно-поверочной аппаратуры ..............
6.2.	Предмонтажная проверка . .
6.2.1.	Дифманометры с токовыми выходными СИ1 -налами ..................
6.2.2.	Дифманометры с пневматическими выходными сигналами . . . .
6.2.3.	Дифманометры с выходными параметрами взаимной индуктивности .....................
6.2.4.	Дифманометры показывающие и самопи шущие с интегратором . . .
6,3.	Наладка систем измерения расхода .....................
6.3.1.	Подготовка к включению и обеспечению ин-ди видуальных испытаний технологического оборудования . . . .
6.3.2.	Включение систем измерения расхода в pa6oiy
6.3.3. Статический расчет си-	стемы измерения расхо-
да с коррекцией по тем-
109 К . пературе, давлению и его реализация на аппа-
ра гуре А КЭСР ...	139
111 Раздел 7. Наладка средств и систем измерения уровня........................  193
112	7.1. Общие сведения............. 193
7.2. Датчики уровня............. 194
7.2.1. Датчики уровня буйковые................... 194
7-2.2. Датчики уровня поплав-
115	'	ковые................. 200
ИЗ ‘	7.2.3. Преобразователи гид-
11 z-	ростатического давления ..................................... 201
jig 7.3. Дифманометрические уровнемеры .................................... 201
7.4. Барботажные системы измерения уровня................203
118	7,5. Емкостные уровнемеры . . ,	205
7.6. Наладка систем измерения уровня..................... 207
7.6.1. Подготовительные ра-
124	боты.................. 207
7 6.2. Предмонтажная проверка датчиков уровня 208
7.6.3. Подготовка средств измерений к монтажу . .	214
131	7-6.4. Осмотр монтажа . . .	214
131	7-6.5. Обеспечение индивиду-
альных испытаний технологического оборудования ................ 221
131	7.6.6. Обеспечение комплекс-
143	ного опробования тех-
нологического оборудования ................ 222
7.6.7. Наладка датчика уровня раздела жидкостей 228
147
147 Р а з д е л 8. Наладка средств измерения состава и качества газов . . .	230
8.1.	Комплекты технических
[49	средств тазового	анализа . .	230
8.2.	Термомагнитные	газоанализаторы 	230
172	8 2.1. Газоанализатор термомагнитный	МН5106-2	234
8.2.2.	Газоанализатор термомагнитный	МН5122-1	240
176	8.3. Термокондуктометрические
газоанализаторы............. 244
8.3.1. Термокондуктометриче-
180	ский газоанализатор
ТП1Н6................. 246
184	8.4. Оптико-акустические газоанализаторы ................................ 247
8.4,1, Оптико - акустические газоанализаторы ОА2109М, ОА2209М и
184	ОА2309М................250
8.5. Термохимические газоанали-
186	заторы.....................  255
Содержание
5
8.6 Комбинированные газоанали-
заторы .....................256
8.6 1. Газоанализатор автоматический колошникового । аза ГАК-1 . . .	256
8 7. Составление дозированных га-
зовых смесей.................261
8.8. Средства измерения плотно-
сти и влажности газов . , .	263
Раздел 9. Наладка средств измерения состава и качества растворов вещества........................266
9 1. Активность водородных ионов как мера щелочности и кислотности водных рас i воров ............................266
9.1.1. Некоторые сведения из теории электролита ческой диссоциации . .	266
9.12. Методы измерения pH	267
9.2. Промышленные системы измерения pH...................269
9 2.1. Стеклянные электроды 269 9.2.2. Вспомогательные электроды .......................273
9.2.3. Чувствительные эле-мен I ы для измерения pH..........................276
9 2.4. Высокоомные электронные преобразователи .	278
9.2.5. Каналы связи ....	279
9.2.6. Общесоюзная поверочная схема дчя средств измерения pH ... .	280
9	3. Чувствительные элементы
ДПг-4М и ДМ-5М ....	283
9.4.	Преобразователи промыш-
ленные П-201 и П-201 И . .	286
9.5.	Наладка системы измерения
pH.........................29.3
9.6.	Кондуктометрические кон-цен1рагомеры....................298
9.6.1.	Кондуктометрические концен гратомсры КК-8 и КК-9......................301
9 7. Солемеры..................303
9.7 1. Солемер СКМ . . .	303
9 7.2. Кондуктометрические солемеры СККТ, СКПВ и СКПП.................306
9.7.3. Приготовление водных растворов NaCl . . .	307
9.8. Средства измерения площо-сти жидких растворов и пульп........................308
Раздел 10 Наладка хромато! рафов 310 10 I. Принцип действия хроматографической установки . .	310
10.2, Основные элементы газохроматографических установок .......................313
10 3. Качественная и количественная оценки результатов анализа .................... 316
10.4. Хрома штраф «Нефтехим-СКЭП».................... 318
10.5. Расчет характеристик хроматографа ................. 336
10 6. Проверка и наладка хромат о-графа...................  339
10.6 1 Предмонтажная проверка ....................339
10.6.2. Приготовление сор-бен । ов и контрольных смесей................... 343
10.7 Подтотовка к работе и включение в эксплуатацию хроматографа «Нефтехим-СКЭП»..........................344
Раздел 11. Наладка схем и устройств технологической сит нализании. защиты и блокировки ....	346
11.1 Наладка схем технологической сигнализации ....	346
11.1.1.	Блоки техн ол от и ческой сигнализации . .	346
11.1,2	Устройство многоканальной сигнализации (УМС) .... 353
11.1.3.	Схемы технолотиче-ской сигнализации на бесконтактных логических элементах . .	357
11.2. Наладка схем технологической защиты и блокировки 359
Приложение ). Номинальные статические характеристики термоэлектрических	преобразоваiелей	361
П рил о жен и е 2. Номинальные статические характерис гики и отношения сопротивлении Hzz термопреобразователей сопротивления по ГОСТ 6651-84 .................... 364
Приложение 3. Единицы измерения давления......................373
Приложение 4 Таблицы для определения максимальной выталкивающей силы поплавков буйковых уровнемеров.......................375
Приложение 5. Градуировочные значения ЭДС электродной системы рН-метров.....................392
Приложение 6. Таблицы соотношений между единицами физических величин..................397
Список лшературы...................399
ПРЕДИСЛОВИЕ
Технологические процессы современных промышленных объектов 1ребуют контроля большого числа параметров В связи с этим при проектировании и эксплуатации промышленных установок исключительное значение придается вопросам обеспечения надежного контроля за ходом технологического процесса. Надежность и достоверность технологического контроля в значительной мере определяются качеством наладки средств измерения, систем и устройств технологической сигнализации, защиты и блокировки.
В справочном пособии излагаются вопросы проверки, настройки и наладки средств и систем измерения, схем технолси ическо! о контроля, защиты и блокировки, приводятся справочные данные и сведения, необходимые при производстве наладочных работ.
Второе издание справочного пособия (первое издание выпущено издательством «Энергия» в 1976 г. под названием «Наладка приборов и устройств технологическо! о контроля») переработано в связи с тем, чю с 1976 г. приборный парк средств измерения, выпускаемых отечественной приборостроительной промышленностью, полностью обновился.
Справочное пособие содержит 11 разделов и пять приложений.
В разд. 1 рассмотрены общие вопросы opiани зации и производства работ по наладке средств измерения, систем и устройств технологического контроля. Приводятся тсх-ноло! ические характеристики контрольно-измерительных и образцовых приборов, используемых для проверки средств измерений Рассмотрены требования техники безопас-нос1и при производстве наладочных работ.
В разд. 2 изложены вопросы наладки систем передачи и приема информации.
В разд, 3 рассмотрены методы наладки вторичных измерительных приборов и устройств с унифицированными входными сигналами.
Разделы 4-7 отведены вопросам наладки средств измерения температуры, избыточно! о и вакуумметрического давления, расхода вещества, уровня и раздела жидких сред.
Следует отметить, что в последние го
ды особенно большое внимание уделяется контролю качества, состава и содержания вещества. Эти параметры более полно определяют оптимальность хода технологических процессов, их зкономичность, качество получаемого продукта. В связи с этим во втором издании наладке этих приборов уделено большое внимание.
В разд. 8 речь идет о наладке средств измерения состава и качества газов.
В разд 9 изложены методы наладки средств измерения состава и качества растворов вещества.
Вопросы наладки хроматографов приведены в разд. 10.
В разд. 11 изложены сведения по наладке схем и ycrpowciB 1ехнологической сигнализации, защиты и блокировки
В приложениях приведены систематизированные и меюдически переработанные справочные материалы и градуировочные таблицы, необходимые при наладке различных средств измерений.
В справочном пособии использована международная система единиц (СИ) по стандарту СТ СЭВ 1052-78 «Метрология. Единицы физических величин».
Однако в связи с тем, что ряд руководящих материалов, широко применяемых в повседневной практической работе, до сих пор не переработан с учетом требований стандарта СТ СЭВ 1052-78, в отдельных случаях в справочном пособии приведены единицы других систем. В первую очередь это относится к единицам давления (в приложении 3 дана । аблица перевода дру! их единиц давления в единицы давления системы СИ).
Материалы справочного пособия составили: А. С. Клюев — разд. 10 и 11; Е. И. Коломиец — разд. 5 и 7; Л. М. Пин — разд. 2, 6 и приложения; С. А. Клюев — разд, 3 и 9, разд. 1 и 4 совместно с Л. М Пипом, разд. 8 совместно с Е. И. Коломийцем
Пожелания и критические замечания чи-гагелей ашоры примут с благодарностью Их следует направля|ь в Энергоаюмиздаг по адресу 113114 Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Авторы
Раздел 1
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ ПО НАЛАДКЕ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И СИСТЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
1.1.	СОДЕРЖАНИЕ И СТАДИИ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Наладка средств измерений и систем технологического контроля предусматривает комплекс pa6oi по их проверке и настройке, обеспечивающих получение достоверной информации о значениях контролируемых величин и ходе тс» о или иного технологического процесса.
Этот комплекс работ для строящихся объектов выполняется в три стадии
На первой стадии выполняются подготовительные работы, изучение и анализ основных проектных решений и предмонтажная проверка средств измерений. На этой стадии заказчик предоставляет производственное помещение лля opt анизации приобъектной лаборатории и проектную документацию по автоматизации с соответствующими инструкциями и техноло! ическими каргами.
На второй стадии выполняются работы по проверке правильности монтажа срелств измерения и систем технологического контроля, автономная наладка и подготовка систем к включению в работу для обеспечения индивидуальных испытаний технологичсско-] о оборудования С целью сокращения сроков ввода объекта в эксплуатацию автономная наладка может выполняться одновременно с производством мон|ажных работ по совмещенному монтажно-наладочному графику. Включение в работу отдельных приборов и систем производится в процессе индивидуальных испытаний и комплексно! о опробования ai регатов и технологическою оборудования на инертных средах и постепенного замещения их рабочими продувами
На третьей стадии выполняются работы по комплексной наладке систем технологического контроля и доведению их парамет
ров до значений, при которых они используются в процессе нормальной эксплуатации.
Сдача налаженных систем автоматизации в эксплуатацию производится как по отдельным узлам, так и комплексно по установкам, цехам, производствам
Следует о i метить, что в проектной практике системы технологическою контроля и системы автома!изации технолог ических процессов разрабатываются как единый комплекс средств измерения и автоматизации (СИЛ) в составе проектной документации по автоматизации. По этой документации наладочные работы в системах технологического контроля и системах автоматизации выполняются комплексно.
Следует также от метить, что наладка средств и систем СИА находится в тесной связи с наладкой самого технологического процесса, АСУ ТП электроприводами, са-иитарно-техпических систем и т. п.
Эффективная работа любого производства обеспечивается только комплексной наладкой с участием специалистов различных специализированных организаций и производственных подразделений.
Рассмотрим более подробно содержание работ по стадиям производства наладочных работ.
-1.1	1. РАБОТЫ ПЕРВОЙ СТАДИИ
На первой стадии, как уже отмечалось, производятся подготовительные работы, а также изучаются проектные технологические решения, основные характеристики приборов и средств автоматизации, каналы связи с объектом. Осуществляется предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации с необходимой регулировкой отдельных элементов аппаратуры.
При изучении проектной документации основное внимание уделяется специфике тех
8
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
нологического процесса с точки зрения требований к системам автоматизации Выделяются наиболее важные параметры, намечается порядок включения приборов в работу, предварительно проверяется соответствие принципиальных и монтажных схем, технологических требований возможностям запро-ек!ированной аппаратуры в реальных условиях эксплуатации.
При этом особое внимание следует обратить на:
местонахождение отборных устройств, да I чиков, преобразователей вне помещений, наличие обогрева в зимнее время, особенности включения прибора, мероприятия по сохранности при аварийном отключении обогрева;
качество осушки и очистки воздуха питания для систем пневмоав i оматики, возможности контроля его качества;
степень проработки в проекте вопросов монтажа отборных устройс i в, импульсных линий, установки на аппаратах или выносных камерах буйковых уровнемеров, а также сочленения исполнительных механизмов с рейдирующими устройствами или позиционеров с исполнительными механизмами;
расположение по проекту блоков шпация, наличие выключателей для отключения в щитах и пультах отдельных приборов, удобство подходов для подключения и настройки устройств, наличие устройств диодной развязки при использовании токовой системы передачи информации иа несколько вторичных приборов,
соответствие конструкции аппаратов и технологии производства выбранным схемам получения информации по анализу состава веществ (диапазоны измерения плотностей, pH, концентрации, отсутствие в средах вредных для приборов примесей), возможности и методы проверки приборов измерения качества по данным лабораторных анализов или контрольным смесям, наличие этих смесей;
наличие дублирующей информации для важнейших параметров;
порядок включения в работу и особенности настройки мноюконтурных схем ав-тома।ического регулирования, в частности на вопросы бестолчкового включения и ввода задания от корректирующих контуров в схемы автоматического регулирования соотношения параметров (которые должны вводиться в виде сомножи геля, а не в виде слагаемою, как часто предусматривается в проектной документации) Следует также оценить характер возмущений с учетом особенностей настройки и требований техноло
гии к автоматической системе регулирования (АСР) Например, в нефтеперерабатывающей промышленности довольно часю применяются каскадные схемы регулирования расхода полупродукт из промежуточной емкости в ректификационную колонну с коррекцией но уровню в емкости. При этом технологам важно, чтобы уровень в емкое! и был в заданных достаточно широких пределах, а расход в колонну был максимально стабильным, так как его колебания влияют на качество разделения фракций;
использование для целей управления в АСУ ТП сигнал ов от уцравл яющих вы-числи I ельных комплексов (УВК) В этом случае большое значение имеет порядок перехода от локальною управления к управлению от УВК Наряду с максимальным упрощением операций тако! о перехода со стороны операюра должна, быть предусмотрена четкая регистрация таких переходов в случае нарушений регламента. Недопустима ситуация, когда предусматривается управление от УВК с параллельным вмешательством опера юра-технолога без регистрации его действий.
Анализ таких вопросов на первой стадии по звотит своевременно обрати гь внимание на особенное!и мошажа, наладки и пуска систем автоматизации.
Предмонтажная проверка приборов и средств автоматизации является входным контролем и осущесзвляется с целью проверки соответствия основных технических характеристик аппаратуры [ребованиям, установленным в паспортах и инструкциях заводов-изготовителей.
Результаты предмонтажной проверки фиксирую юя в акте предмонтажной проверки или в паспорте на приборы и аппараты, в частности, при сдаче их в i осударствснную (или ведоме!венную) поверку
На эти стадии допустима регулировка отдельных элементов аппаратуры, предусмотренная заводами-изго i овителями, без вскрытия корпусов. К таким регулировкам относятся, например, настройка чувствительности, нуля, размаха шкалы некоторых приборов, балансировка нуля и корректировка контрольной точки, а также оцифровка или проверка градуировки шкал, настройки регуляторов и уставок срабатывания темен iob сигнализации, блокировки и т. п.
Неисправная аппаратура или аппаратура с не соответствующими проекту техническими характеристиками передается заказчику для замены, ремонта или пере градуировки
Разукомплектованные, без технической документации (паспортов, свидетельств) при
§ 1.1.
Содержание и стадии наладочных работ
9
боры и средства автоматизации для проведения проверки не принимаются. В частности, должны быть в наличии расчеты диафрагм, сами диафрагмы, дифманоме [ ры, укомплектованные вентильными блоками. В тех случаях, когда дифманометры и вентильные блоки поступают отдельно, перед предмонтажной проверкой они должны быть собраны и опрессованы. Это относится и к манометрам с мембранными разделителями для шмерения давлений и перепадов в агрессивных средах.
1.1.2.	РАБОТЫ ВТОРОЙ СТАДИИ
На второй стадии пусконаладочных работ выполняется автономная наладка систем технологического контроля и систем автоматизации, монтаж которых завершен на объекте.
При этом осуществляется:
проверка выполненного монтажа;
согласование адресов и фазировка па раме I ров каналов связи, проверка правильности прохождения сигналов;
проверка, настройка параметров и включение цепей блоков питания;
проверка и настройка лО1 ических и временных взаимосвязей систем защиты, сшна-лизации, блокировки, управления;
фазировка и контроль характеристик исполнительных механизмов;
проверка правильности прохождения сигналов;
предварительное определение характе-ристик объекта, расчет и настройка параметров аппаратуры;
подт оювка к включению и включение в работу систем контроля и автомата зации для обеспечения индивидуальных испытаний технологического оборудования и корректировка параметров настройки аппаратуры систем автоматизации в процессе их работы;
автономная наладка каналов и задач в АСУ ТП;
оформление протоколов проверки систем блокировки и другой рабочей документации для обеспечения испытаний технологического оборудования.
С целью сокращения сроков ввода объекта в эксплуатацию автономная наладка отдельных приборов, устройств или систем контроля и автоматизации может выполняться одновременно с монтажными работами по совмещенному монтажно-наладочному графику. В этом случае особое внима
ние должно быть уделено вопросам техники безопасности, чюбы исключить, в частности, возможность поражения электрическим током. Ответственность за общие мероприятия по технике безопасности несет руководитель монтажных работ, а за безопасное проведение наладочных работ — руководитель пусконаладочной бригады.
При проверке правильности монтажа основное внимание уделяется монтажу оi-борных устройств, измерительных прсобразо-ва телей, импульсных линий и исполнительных механизмов, так как от правильности выполнения этих узлов в первую очередь зависит работоспособность систем контроля и автоматизации
Необходимо обращать внимание на:
наличие подходов или площадок для обслуживания устройств, соединительных и продувочных вентилей;
наличие прямых участков до и после диафрагм,
правильность установки первичных преобразователей температуры (глубина погружения и отсутствие застойных зон в месте измерения);
наличие выносных камер или защитных устройств при измерении уровня буйковыми уровнемерами непосредезвенно в аппаратах;
правильность монтажа пьеюметрических трубок при измерении уровня атрессивных, вязких, быстровысыхающих жидкостей (обеспечение возможности промывки и прочистки пьезотрубок);
отсутствие недопустимой вибрации, например для элек[роконтактных манометров и других устройств,
правильность монтажа импульсных линий (уклоны, наличие разделительных или уравнительных сосудов, дренажных, продувочных и других вентилей);
проверку герметичности импульсных линий, которая должна проводиться на полностью смонтированной системе при максимальном рабочем давлении путем контроля снижения давления (не более 5 % за 15 мин, если нет других, более жестких требований);
правильность подключения термоэлектронных проводов к термоэлектрическим преобразователям (полярность);
отсутствие люфтов в сочленении исполнительных механизмов с регулирующими органами или позиционерами;
наличие надежных уплотнений при монтаже взрывозащищенных и защищенных от ныли и воды приборов:
правильность монтажа отборных устройств систем контроля и отсутствие значи
10
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
тельных запаздываний в каналах связи и т. п.;
правильность монтажа и наличие термоизоляции систем обогрева импульсных линий, местных шкафов и приборов.
Особое внимание следует уделить работам по монтажу элементов систем контроля и автоматизации, выполняемым монтажниками основного технологического оборудования, и скрытым работам, например:
правильности установки диафрагм (острой кромкой к потоку) и соответствию их размеров расчетным (недопустимо изменение диаметра технологически о трубопровода без перерасчета диафрагмы);
установке буйковых уровнемеров непосредственно в аппараты (должны быть обеспечены надежность закрепления буйка, правилыюс1ь установки его по 1лубинс погружения и зашита от сильных колебаний уровня жидкости; в тех случаях, когда уровнемер устанавливается на наружных установках, а внутри емкости может конденсироваться пар, прибор необходимо обогревать);
установке буйковых уровнемеров в выносных камерах (недопустимо несоответствие размеров камер и буйков, должна быть обеспечена возможность слива или подачи жидкости в камеру независимо от уровня в аппарате, что в значительной степени определяется состоянием арматуры, ее проходимостью, надежностью закрытия коренных вентилей, отсутствием посторонних предметов, окалины);
усшновке ротаметров (строго по уровню, наличие байпасов для промывки трубопроводов помимо ротаметров; это же относится в ответственных случаях к регулирующим клапанам, диафрагмам, индукционным расходомерам, которые во время продувок и промывок Moiyr быть повреждены, для чего должна предусматриваться установка на трубопроводах «катушек», заменяемых указанными устройствами непосредственно перед пусковыми операциями).
Правильность монтажа линий связи, вторичных приборов, мнемосхем и систем сигнализации, как правило, обеспечи i ь более просто.
Здесь следует уделять внимание таким вопросам, как:
допустимость совместной прокладки термоэлектронных проводов и контрольных кабелей с другими линиями;
наличие маркировки проводов и кабелей;
наличие заземления приборов, аппаратов, линий связи, наличие контура заземления в помещениях для вычислительной техники;
состояние изоляции соединительных линий (особенно для приборов контроля pH во влажных помещениях);
наличие не предусмотренных проектом соединений, например для термо электродных проводов.
Автономная наладка технических средств, особенно при совмещении монзажно-нала-дочных работ, начинается с работ в центральном пункте управления (ЦПУ) и помещениях автоматики, где сосредоточено основное оборудование систем контроля и автоматизации.
После монтажа щитов, пультов, установки в них приборов, аппаратуры и монтажа кабельных связей внутри щитовых помещений начинается проверка коммутации щитов и пультов и смонтированных линий. Закончив внешний осмотр и убедившись в отсутствии несоответствия маркировки проводов на сборках зажимов и других грубых ошибок монтажа, приступают к подютовке к включению цепей электропитания. С помощью телефонных трубок, tecrepa или пробника проверяют правильность подключения пеней и отсутствие коротких замыканий.
Недопусз имы ошибки в подключении блоков питания, выпрямительных устройств, понижающих трансформаторов, гак как даже кратковременная подача питающего напряжения на сторону низкою напряжения выводи! прибор из строя.
Если веде гея наладка пневматических систем контроля и автоматизации, необходимо обратить внимание на отсутствие у1ечек в соединениях проводок внутри щитов или пультов.
Пробная подача напряжения па щит осуществляется только после выполнения всех мер техники безопасности и отключения электронриемников, имеющих выключатели.
При этом должны быть приняты меры, чтобы напряжение не попало на кабельные линии, где ведутся монтажные работы. Если подача напряжения на тлавный щит прошла нормально, постепенно ио позициям проекта или отдельным схемам проитводят включение оборудования ЦПУ и с помощью искусственных сигналов проверяют работоспособность каждой позиции. Например, при работе с приборами юковой системы ГСП (0 — 5 мА) к зажимам, к которым должен подключаться кабель от датчика, подсоединяется имитатор токовою сигнала, а вместо линии на исполнительный механизм подключается миллиамперметр.
Имитируя изменение «переменной», про
§ 1.1.
Содержание и стадии наладочных работ
И
веряют работу вторичных приборов, передачу сигнала на УВК, срабатывание сш на-лизации, сис1ем автоматического регулирования.
Контролируя выход на исполнительный механизм, опробывают дистанционное управление, бестолчковый переход режима «ручное — автоматическое», проверяю! фази-ровку выхода регул я юра.
В некоюрых сложных схемах для проверки их работоспособности и предварительной статической настройки рекомендуется соединить выход на исполнительный механизм с входом «переменная». Таким образом удается имитировать работу схемы (без учета динамических свойств объекта).
При наладке схем сигнализации, блокировки и управления проверяются все логические и временные зависимости, производится настройка реле времени, командных аппаратов, позиционных контактов и т. п.
После того как предварительная наладка аппаратуры в ЦПУ выполнена, по мере готовности монтажа и в соответствии с графиком пусковых операций ведут подготовку к пуску отдельных позиций проек i а. Для систем измерения производится проверка правильности выполнения адресов и фази-ровки на линиях связи от датчиков к соот-ветс!вующим вторичным приборам, преобразователям и г. д., уже проверенным в ЦПУ.
Для тто! о к линии выхода с дифманометра, например, подключается имитатор токового или пневматического сигнала, задаются его фиксированные значения и проверяется наличие такого же сигнала на регистрирующих приборах в ЦПУ В некоторых случаях имитируется сигнал на входе дифманометра, например ручным насосом с Ц-об-разпым манометром (при этом одновременно проверяется и дифманометр).
Для систем измерения температуры в случае необходимости производится подгонка сопротивления линии.
Вся указанная работа должна быть выполнена к моменту начала индивидуальных испытаний технологического оборудования. Заметим, что в зимний период к этому времени все будки датчиков и шкафы с приборами должны быть обогреты, разделительные жидкости залиты, а схемы блокировки и сшнализации по ответе!венным агрегатам (компрессорам, турбинам) опробованы и предъявлены заказчику. Должны быть |акже оформлены протоколы их проверки.
Одновременно с проведением индивидуальных испытаний и комплексного опробования технологического оборудования осу
ществляю 1 включение в работу приборов и систем авюматизации. Производят открытие соответствующих вентилей на импульсных линиях, их продувку, цромывку, проверку появления перепадов, давлений, температур, уровня в аппаратах и соответствую!цих показаний приборов. Для пьезометрических систем, а также для систем контроля агрессивных жидкостей или газов, работ ающих с подводом нейтральной среды, производят настройку параметров этих сред Например, для пьезометрического измерения уровня давление воздуха на барботаж должно быть больше максимального давления жидкости в аппарате, а расход воздуха должен, с одной стороны, обеспечивать достаточное быстродействие системы, а с друюй —не создават ь дополнительных погрешнос (ей в системе измерения. Необходимо иметь в виду, что в этот период производится лишь проверка работоспособности систем контроля. В связи с тем, что параметры сред отличаются от расчетных, могут допускаться большие погрешности в показаниях приборов.
Это касается прежде всего систем измерения уровня жидкостей (из-за несоответствия плотности жидкости расчетному значению), расхода тазов (нерасчетные давления и температура) В некоторых случаях для того, чтобы технологи в этот период могли работать, даются временные пересчетные таблицы и графики.
Вся работа на этом этапе веде!ся под руководством иаладчиков-гехнологов по их указаниям и в соответствии с графиком пуска агрегатов.
От четкости их взаимодействия зависит успех пуска объекта.
По мере вывода объекта на режим включаются также системы контроля качества, дис|анциопного управления, некоторые системы автоматического регулирования.
1.1.3.	РАБОТЫ ТРЕТЬЕЙ СТАДИИ
На третьей стадии выполняются работы по комплексной наладке систем контроля и автоматизации, доведению параметров па-стройки приборов, средств измерения и автоматизации и каналов связи до значений, при коюрых системы могут быть использованы в эксплуатации.
При этом осуществляется-
определение соотвеютвия отработ ки устройств и элементов систем контроля, сшна-
12
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
лизации, защиты и управления предусмотренным проектом и технологическим регламентным алгоритмам;
определение пропускной способности за-порно-ретулирующей арматуры, правильности работы концевых и путевых выключателей ;
определение расходных характеристик регулирующих органов и приведение их к требуемой форме с помощью злементов настройки;
подготовка к включению и включение в работу систем контроля и автоматизации для обеспечения комплексного опробования технологического оборудования,
уточнение статических и динамических характсрисiик объекта, корректировка значении параметров настройки систем с учетом их взаимного влияния при работе,
испытание и определение пригодности систем к зкеплуатации;
оформление документации и сдача систем в зкеплуатацию.
Работы третьей стадии выполняются после полною окончания строительно-монтажных работ, приемки их рабочей комиссией согласно требованиям СНиП по приемке в эксплуа гапию законченных строительством объектов
Работы выполняются на действующем технологическом оборудовании при наличии необходимых значений параметров технологического процесса
При комплексной настройке схем блокировки, защиты и сигнализации проверяется отсу тствие ложных срабатываний, че гкость и надежность работы схем, работа систем связи с УВК. работоспособное i ь систем ввода дискретной информации, особенно систем инициативного ввода аварийной информации.
Приборы технологического контроля в этот период проверяются не только на работоспособность, но и на метрологические характеристики, так как значения параметров сред становятся постепенно близкими к расчетным.
В тех случаях, когда ио технологическим причинам расчетные и рабочие условия различаются, производятся соответствующие пересчеты систем измерения уровня, расхода и т. п. В некоторых случаях для точною ведения режима производится пере-градуировка приборов для получения узкопрофильных шкал. Эту работу по рекомендации пусконаладочной организации выполняет обычно заказчик
В этот период проводится комплексная наладка всех систем измерения, параметров
аварийного ввода резерва электропитания (АВР) в ЦПУ, сжатою воздуха, защитных средств промывки, продувки, обогрева, наддува и т п
Все операции по включению или отключению приборов и систем автомати зации производятся в этот период по согласованию с техполот ичсским персоналом.
Обслуживание включенных в работу систем осуществляется заказчиком с участием пусконаладочной организации. На практике обычно после нескольких часов или смен устойчивой работы в сменном журнале работ по СИА делается запись о том, что определенные системы включены в работу.
После 72 ч бесперебойной работы они могут сдаваться в эксплуатацию по промежуточным актам Для контроля за работой ответственных систем автоматизации пусконаладочная организация может организовывать круглосуточное дежурство.
К актам сдачи прикладываются протоколы испытаний приборов и систем, перечень включенных систем с указанием уставок параметров настройки, перечень иевключен-ных систем с указанием причин, принципиальные схемы с внесенными в процессе пусконаладочных работ изменениями
Для таких схем иногда по просьбе заказчика Готовятся также инструкции по эксплуатации для операторов-технологов и прибористов.
После подписания всех промежуточных актов сдачи и окончания пусконаладочных работ оформляется акт о выполнении работ по договору
1.2.	ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Инженерная подготовка пусконаладочных работ предусматривает:
1)	и зучение проектной документации, проверку и уточнение смет на пусконаладочные работы;
2)	составление и выпуск справочного материала по проекту автоматизации;
3)	составление заявок и комплектование приобъектной лаборатории стандартными обращовыми и контрольными приборами и оборудованием;
4)	изучение новых примененных в проекте средств автоматизации, разработку методов и оснастки для их предмонтажной проверки, автономной и комплексной наладки;
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
13
5)	составление заявок и комплектование нестандартными устройствами и оснасткой ,щя наладки приборов и систем;
6)	разбивку комплекса работ на участки, составление графика производства пусконаладочных работ по видам и объектам пусково! о комплекса, предварительный расчет численности и квалификации пусконаладочных бригад; назначение бриг адиров (старших по объектам) и руководителя работ,
7)	составление и выпуск подготовительного отчета;
8)	составление подготовительных материалов для рабочих бригад'
журнала учета выполненных работ;
журнала поступления приборов в пред-монтажную проверку и Госповерку;
рабочих тетрадей по объектам;
экрана производства работ,
9)	мероприятия по обеспечению беюпас-ности производства работ.
При составлении заявок на стандартное оборудование подбираются группы однотипных приборов и в зависимости от их ко-личества в проекте рассчитывается чиегю рабочих мест для нредмонтажной проверки приборов пирометрии, давления, расхода, уровня, фишко-химического контроля и т. п.
В соответствии с объемом работ и установленными сроками оборудуются места для проверки однотипных по средствам поверки и методам крепления групп приборов:
приборов расхода, давления, уровня (манометры и дифманометры);
буйковых уровнемеров и ротаметров;
термоэлектрических и манометрических термометров, сигнатизаторов температуры н др.;
приборов фишко-химического анализа, pH-метров, кондуктомеров, датчиков газового анализа и т.п.:
вторичных пирометрических приборов и приборов токовой ветви ГСП,
пневма!ических вторичных приборов, регуляторов, функциональных блоков, электро-пневматических прсобразова т елей;
электронных регуляторов, нормирующих преобразователей, функциональных блоков и модулей ввода-вывода информации, переработки информации и систем сигнализации.
Подготовительный отчет содержит основные материалы по подт отопке производства и предназначен как для эксплуатационно! о, так и для пусконаладочного персонала в период ознакомления с проектной документацией и особенностями объекта.
Этот отчет содержит обычно следующие материалы'
описание технологии производства, сведения об оснащенности приборами и требования к системам автоматизации,
технологическую записку по технике безопасности проведения пусконаладочных работ;
упрощенные функциональные и структурные схемы систем автоматизации, позволяющие быстро усвоить основные задачи автоматизации и особенности технологии;
описание аппаратуры контроля, методов наладки, вопросов организации предмонтаж-ной проверки, метрологии;
описание сложных схем контроля и регулирования, разработанных методов статической и динамической настройки, особенностей предмонтажной проверки аппаратуры и т п.
Дополнительные материалы подготовки производства позволяют облегчить работу с документацией бригадам наладчиков, формализовать учет выполненных работ, дать общее представление о состоянии работ.
Рабочие тетради вечут, как правило, старшие по объектам (бригадиры): форма этих материалов достаточно индивидуальна. Обычно на первых страницах приводятся типовые структуры отде тьных позиций проекта и упрощенная функциональная схема отделения или блока, а также перечень позиций
Экран производства работ выполняется либо в виде перечня позиций, либо в виде функциональной схемы. Но в обоих случаях у каждой позиции отмечаются разным цветом этапы нредмонтажной проверки, окончания монтажа, ав i оном ной наладки (систем передачи показаний, дистанционною управления) и включения в работу.
1.3.	ПРИБОРЫ И ОСНАСТКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
1.3.1.	ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ И ВЫБОРА АППАРАТУРЫ ДЛЯ ПРЕДМОНТАЖНОЙ ПРОВЕРКИ И АВТОНОМНОЙ НАЛАДКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
В соответствии с основными нормативными документами (ГОСТ 12997-76 «Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Технические требования» и ГОСТ 22261-76 «Средства
14
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
измерений электрических величин. Общие технические условия») основной метрологической харак|еристикой измерительного прибора является класс точноеги, предел допускаемой основной иотрешности или допускаемой систематической составляющей и допускаемою отклонения случайной coci являющей погрешности.
Для большинства типов приборов в качестве основной характеристики устанавливается класс точности, который являеюя обобщенной характеристикой средств измерений, определяющей пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей.
Основная погрешность — это пот репт-ность средства измерений, используемого в нормальных (паспортных) условиях эксплуатации (например, при паспортных значениях температуры окружающей среды, относительной влажности, давления и т. п.).
В связи с тем что реальные условия эксплуатации отличаются от нормальных, все приборы разбиты на семь групп по допустимым значениям влияющих величин для рабочих }словий применения и предельным условиям транспортирования.
В частности, рабочим условием для приборов 1-й группы по температуре окружающей среды принят диапазон 10 — 25 °C, а 7-й группы — диапазон — 30 + 70°С. Аиало-1 ично различаются условия применения по относительной влажности, атмосферному давлению, вибрации, допустимости ударов и т. п.
Поэтому при применении для пусконаладочных работ лабораторных или переносных приборов необходимо обращать внимание, к какой группе относится прибор по устойчивое! и к воздействию темпера т уры окружающей среды, механическим воздействиям и т, п.
К метролот ичсским характеристикам также относятся предел допускаемой погрешности в интервале значений влияющей величины и предел дополнительной погрешности, обусловленный изменением влияющей величины.
Пределы допускаемых основных и дополнительных hoi решностей устанавливаются в виде абсолютных (А), приведенных (у) или относительных (6) погрешностей, которые могут определяться по следующим формулам;
А, = ±а;	(1.1)
Л2=а + ЬХ;	(1.2)
Yi = +I00A/X*;	(1.3)
у2=(а + ЬХ) 100/Хл;	(1.4)
= ilOOAj/X;	(1.5)
62=±[с + (/(Хк/Х-1)]!	(1-6)
|де а, Ь, с, d — постоянные размерные и безразмерные величины; X — измеряемые или влияющие величины, применяемые без учета знака; — конечные значения диапазона измерений; Х^ — нормирующие значения измеряемой величины.
Для большинства применяемых в наладочной прак I ике приборов используются одночленные или двучленные обозначения класса точности. Например, обозначение класса точности 0,5 показывает, что пределы допускаемых noi решностей выражаются в пропентах нормирующею значения Обозначение класса точное! и 0,1/0,02 означает, что предел допускаемой тносительной погрешности в процентах значения измеряемой величины определяется формулой (1.6), те с = 0,1, a d = 0,02.
Рассмотрим пример определения относительной погрешности прибора.
Пример 1.1. Комбинированный прибор Ш-68003 имеет класс точности 0,1/0,05. Найдем его относительную погрешность при измерении различных значений тока
а)	прибором измеряется ток 1—5 мА. Для этого переключатель диапазонов измерения прибора Ш-68003 устанавливается на поддиапазон 10 мА, т. е. /к = 10 мА.
По (1,6) находим допускаемую относительную погрешность измерения:
6 = ±[0,1 +0,05(10/5 - 1)] = ±0,15%;
б)	прибором измеряется ток I = 20 мА. Для этого переключатель диапазонов прибора устанавливается на поддиапазон 100 мА, т. е. 1к = 100 мА.
Допускаемая относительная погрешность
6= ±[0,1 +0,05(100/20- 1)] = ±0,3%.
Одним из первых этапов мон i ажно-наладочных работ является предмонтажная проверка, которая может совмещаться с государственной или ведомственной поверкой. Поверка средств измерений на этом этапе проводится для нормальных условий.
При Э1 ом । емпература окружающег о воздуха должна быть 20 "С с допускаемыми О1клонениями:
±3 или +5 °C для датчиков давления и перепада с электрическими и пневматическими выходными сш налами классов точности до 0,6 или 1,0 и хуже соответственно;
±2 или +5 °C соответственно классов
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
15
до 1,0 или хуже для вторичных приборов давления, мостов, потенциометров, манометрических I ермометров, газоанализаторов, нормирующих преобразователей и т. д.;
+ 2 или ±5 °C соответственно классов до 2,5 или 4,0 и хуже для влагомеров.
Относительная влажность воздуха должна находиться в пределах 30 — 80%. Напряжение электропитания должно отличаться от номинального не более чем на 2%, частота тока питания (50 + 0,2) Гц.
Давление питания воздуха пневматических систем (140 + 4,2) к На, воздух должен бы т ь чистым, не должен содержать масла и влаги.
Тряска, вибрация, внешние электрические и магнитные поля должны отсутствовать.
При выборе образцовой и контрольной аппара т уры для пусконаладочных рабо г прежде всего должна учитываться необходимость обеспечения требуемой точности поверки.
Для поверки измерительных приборов выбранное средство измерения по точности должно удовлетворять следующему условию: бобР = Добр  кю/х« « ед,™ с1-7) где Аобр — предел допускаемой основной погрешности образцового прибора при сигнале, равном верхнему пределу измерения поверяемого прибора Хт; 6ПОВ — предел допускаемой основной пот решности поверяемого прибора; Ct — коэффициент запаса точности, равный: 1/5 — для милливольтметров и логометров; 1/3 — для мостов, потенциометров, вторичных приборов токовой ветви ГСП и т. и.; 1/4 — для датчиков давления, перепада давлений и г. п. (допускается с разрешения Госстандарта принимать Ct = 1/3; 1/2 — для рН-метров).
Для поверки и гмерительных преобразователей выбранные средства измерения должны удовлетворять условию
(Аобр1/^твх + Аобрг/Хтвых) 100<С1бпов, (1-8) где А„брь ^обрз — пределы допускаемой основной погрешности, образцовых приборов при сиг налах, равных верхним пределам измерений поверяемого преобразователя (соответственно входного Увх и выходного -^вых)-
В некоторых случаях условия (1 7) и (1.8) могут не выполняться. Эго допускается, кот да к образцовому средству и тмерений имеются поправки, а вариация его показаний незначительна, т. е. речь идет о систематических, а не случайных составляющих погрешности. Например, если к манометру
класса 0,25 имеются поправки, а вариация его показаний не выходит за пределы, установленные для прибора класса 0,15, то этим манометром с учетом поправок можно пользоваться как образцовым наравне со средством измерения класса 0,15.
1.3.2.	СЕРИЙНАЯ АППАРАТУРА И ПРИБОРЫ ДЛЯ
ПУСКОНАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
Перечень основных выпускаемых серийно приборов, наиболее часто применяемых при наладке средств измерения и систем технологического контроля, приведен в табч. 1.1 — 14.
Условня выбора образцовых средств измерения по точности определяются выражением (1.7) или (1.8).
Кроме приборов, указанных в табл. 1.1 — 1.4, в практике проитводства пусконаладочных работ используются разнообразные приборы, устройства и приспособления ведомственного малосерийного или индивидуального производства.
Большинство из этих устройств представляют собой комплекс серийных образцовых средств измерения, позволяющих производительно выполнять поверку и настройку той или иной 1 руины приборов технологического контроля (см. § 1.2), не собирая каждый раз новую схему поверки.
Пример 1.2. Определить допустимость поверки вторично! о прибора А542 с входным 1 оковым сигналом 0—5 мА милливольтамперметром М2020.
Для решения поставленной задачи проверяем выполнение неравенства (1.7), приняв Cj = 1/3. Для измерения тока до 5 мА вольтамперметр устанавливают на поддиапазон 6 мА. Так как милливольтамперметр М2020 имеет класс точности 0,2, то па поддиапазоне 6 мА абсолютная погрешность составляет
Аобр= 0,002 -6 = 0,012 мА.
Предел допускаемой основной погрешности А542 по показаниям равен 5[[ОВ = 0,5 %.
Проверим выполнение условия (1.7) при измерении тока 1 = 5 мА:
0,012/5  100 <(1/3) 0,5, т. е. 0,24 < 0,167.
Условие (17) не выполняется, и, следо-ва гельно, применять в качестве сре,гства поверки милливольтамперметр М2020 нельзя.
Пример 1.3. Проверить допустимость поверки вторичного прибора А542 с вход-
Таблица 1.1. Аппаратура дли наладки систем передачи информации унифицированными электрическими сигналами
Тип	Класс ТОЧНОСТИ	Верхние значения диапазонов тмерения	Масса, кг	Назначение, условия применения
Вольтамперметр постоянного гока М2018	0,2	0,75-].5 —3 — 7.5— 15- 30-75 - 150— 300 мА; 0,75-1,5-3-7,5-15-30 А, 15 - 30 - 60 - 75-150 - 300 мВ; 0,75-1,5-3-7,5-15-30 В	3	Лабораторный прибор для поверки вюричных приборов и преобразователей юковой ветви ГСП класса точности 1,0; проверка токовых цепей и сигналов напряжения при автономной наладке измерительных цепей Температурный диапазон 0 — 35 °C
Милливольтамиер-MCip постоянного ю-ка М2020	0,2	0,15-0,30-0,60-1.5-6-15-60 мА, 15-30-60-150-300- 1500-3000 мВ	2	То же и chi налов низкого уровня (до 300 мВ)
Образцовая катушка P32I	0,01	10 Ом	I	Образцовая мера, применима для поверки токовых преобразователей и приборов классов точности 0,25 и 0.5 (в комплекте с цифровыми вольтметрами высокого класса). Условия применения по температуре 15-30 СС
P33I		100 Ом		
Вольтметр цифровой постоянного гока Щ1413	0.05/0,02	0,1-1- 10-100-1000 в	8	Прибор высокого класса точности, по усюйчивости к воздействию температуры и влажности соответствует 2-й группе (35—40 °C). Применим для измерения напряжений, поверки приборов классов 0,25 — 0,5
То же Щ304-2	0,2/0,1 0,1/0,05 0,06/0,02 0,05/0.02 0.06/0,02 0,1 /0,05	1 мВ 10 мВ 100 мВ 1 В 10- 100 в 500 В	3	Лабораторный прибор высокого класса точности, 4-й группы (—10 + +40 °C). Может применяться для поверки токовых приборов (в комплекте с образцовой катушкой) классов 0,25 — 0,5. измерительных цепей в устройстве сопряжения с объекюм (УСО) УВК. Малая масса позволяет применять н ЦПУ и по месту установки преобразователей при наличии питания 220 В
Комбинированный прибор Щ302	0,2/0,2 0,1/0,05 0,05/0.02 0,06/0,2	1 мВ [0 мВ 100, 1000 мВ 10-100-1000 в	11	Измерение сигналов постоянного тока, 4-й группы. Проверка приборов классов точности 0,25—0,5, наладка УСО УВК (питание 220 В)
Организация и производство работ по наладке средств измерения Разд.
	0,1/0,04 0,1/0,04 0,5/0,2	[-10-100 мкА; 1-10 мА 0,1-1-Ю-ЮО кОм. i-Ю МОм 100 МОм
Вольтметр универсальный постоянного тока Щ68003	0,1/0,05 0,06/0,02 0.05/0,02 0,1/0,05	10 мВ. 1 — Ю мкА, 10 мА. 100 мА. 1 А, I кОм 100 мВ, 1-100-1000 В. 100 мкА, 1 мА, 10—100 кОм, 1 мОм 10 В 10 мОм
Вольтметр универсальный В7-38	0,02/0,02 0,05/0,01 0.5/0,I 0,4/0,05 0,5/0,35 0,5/0,05	0,2-2-20-200 В; 0,2-2-20-200- 2000 мА постоянного [ока 1000 В, 0,2-2-20-200 кОм До 20000 кОм 0,2—2—20-200 В переменного тока 300 В переменного тока 0.2—2 — 20—200 — 2000 мА переменного тока
Магазин комплексной взаимной индуктивности Р5017	+ 0,01 мГн	12,99 мГн
Частотомер 43-54	-	0,1 - 150 мГц
Генератор сигналов Г4-116	1%	4-30 мГц
Осцилло! раф универсальный двухканальный 01-92	4%	то . fp тор р
15 То же
 5	Измерение сигналов тока и напряжения переменного и постоянною токов
15	Наладка взаимозаменяемых дифференциально-трансформаторных приборов при частоте сети 50 Гц
16	Наладка приборов частотной системы передачи информации
13,5	Наладка электронных средств измерений
16	Наладка электронных блоков и схем устройств авюматики и АСУ ТП
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
Таблица 12 Переносные комбинированные приборы для наладочных работ
Тип	Род юка	Верхние шачения диапазонов измерения	Класс точное 1 и	Масса, кг	Примечание
Прибор комбинированный Ц4315	Переменный Постоянный	1 -2,5-5- 10-25- 100— 250-500- 1000 В 0,5-1-5-25-100-500-2500 мА 0,075- 1 —2,5 — 5— [0 — 25—100 — 250 — 500 — 1000 В 50-100 мкА, 0,5 — 1 — 5 —25 — 100 —500 — 2500 мА 0,3-5-50-500-5000 кОм	4 2.5	1,5	Предусмотрено измерение емкости 0,03 — 0,5 мкФ Входное сопротивление при измерении напряжения постоянного тока 20 кОм/B, при измерении постоянного тока 2 кОм/B. Рабочий диапазон температур -10 -г +40 =С
Ампервольтметр ТЛ-4М	Переменный Постоянный	1-3-10-30-100-300-1000 В З-ЗО-ЗОО-ЗООО мА 0.1 — I — 3 — 10 —30— 100—300—1000 в 0,1-0,3-3-30-300-3000 мА 0,3-3- 30- ЗОО-ЗООО кОм	4 2,5	0,9	Входное сопротивление на постоянном токе 10 кОм/B; на переменном 2,5 кОм/В. Обеспечивается измерение параметров транзисторов малой мощности (ток до 100 мкА)
Прибор комбинированный Ц4354	Переменный Постоянный	0,75- 3-6- 15-30-60- 150-300-600 В 0.075-0,75-3-6-15- 30-60- 150-300-600 в 0,012-0,12-0,6-3-15-60-300-1500 мА З-ЗО-ЗОО-ЗООО-ЗОООО мОм; 0.1 мкФ	4 2,5	1,5	Имеется автоматическая защита от перегрузок
Прибор искробезопасный Ц4382	Переменный Постоянный	2,5-5-10-25-50- 100-250-500- 1000 В 0,5-1-2,5-10-25- 100-250- 1000 — 2500 мА 2,5-5 -10-25-50- 100-250-500- 1000 В 0,5-1-2,5-10-25-1000-2500 мА 2, 20, 200 кОм	4 2,5	2,0	Прибор предназначен для измерений в искробезопасных цепях с коэффициентом искробезопасности 2—2,5
Омметр взры-возащишенный М4125	Постоянный	З-ЗО-ЗОО кОм	1,5	I	Условия применения —40 4- +50°C
Микро Му .11,311' метр цифровой ММЦ-01	Переменный Постоянный	2-20-200- 1000 мА; 200 мВ; 2 - 20 - 200-1000 В; 200 Ом; 2-20-200-2000-20000 кОм	0,3	0.2	Может использоваться для проверки транзисторов
Осциллограф C-1I2A	То ясе	20 мВ; 200 В	4	3	Имеет режим мультиметра (в цифровой форме высвечивается значение си!нала)
Организация и производство работ по наладке средств измерения Разд.
Прибор комбинированный цифровой Щ4313	Переменный Постоянный	50 мВ, 50 мкА 0,5 -5-50-500 В, 0,5-5-50-500 мА 50 мВ; 50 мкА 0,5-5-50-500 В; 0,5-5-50-500 мА 500 Ом 5-5O-5OO-5OOO кОм
Прибор комбинированный цифровой Щ4310	Переменный Постоянный Индукция	2-20-200-2000 мВ, 20-200-500 В, 2—20 — 200 — 2000 мкА, 20-200-2000 мА 2—20 — 200 — 2000 мВ, 2-20-200- 1000 В, 2-20-200 мкА, 2-20-200-2000 мА. 0,2 - 2 - 20 - 200 - 2000 кОм, 2-20-200 мТл;
Мегаомметр M4100/I	Переменный	200 кОм, 20 мОм
Мегаомметр М4100/2	То же	500 кОм, 50 мОм
Мегаомм етр М4100/3	» »	1000 кОм, 100 мОм
Mei аомметр М4100/4	» »	1000 кОм 200 МОм
Мегаомметр М4100/5	» »	2000 кОм 1000 кОм
Мегаомметр взрывозащищенный MII02/I	» »	1000 кОм, 500 МОм
1,5 1,0 1,0 0,5 1,5 0,5/0,5	3	Прибор имеет питание от сети и от батарей напряжением (17,5 + 2,5) В при токе потребления до 100 мА
1/1 0,5/0,5 1,5/1,5	11	Вывод информации о числовом значении измеряемой величины осуществляется в двоично-десятичном коде 8—4—2—1
1,0	3,5	Напряжение 100 В от встроенного генератора с ручным приводом, температурная группа 4, расширенный диапазон до -30 С
1,0	3,5	То же, но напряжение 250 В
1,0	3,5	То же, но напряжение 1000 В
1,5	3,5	То же, но напряжение 2500 В
1,5	3,5	Напряжение от 500 до 550 В от встроенного генератора с ручным приводом, температурная группа 4, расширенный дна-пазон от -30 до +50 °C
2,5	5,5	
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
20
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
Таблица 13 Аппаратура для наладки систем измерения температуры
Тип	Класс точности	Верхний предел измерения	Масса, кг	Вид работ, другие технические данные
Источник pci у-лируемог о напряжения ИРН-64	0,03	100 мВ 150 мВ	1,0	Задание напряжения постоянного тока от источника напряжения до 1,2 В при сопротивлении нагрузки не менее 100 Ом. Наибольшая ступень регулирования 0,03 % предельного диапазона
Потенциометр посIоянного ।ока Р-363-1 Р-363-2 Р-363-3	0,001 0,002 0,005	2,12111 В	15,7,3	Поверка автоматических цотенциомет-ров класса точности 0,25 и узкопре-дельных приборов Сое гоит из трех блоков, применим в стационарных условиях, недопустима вибрация
Магазин сопротивлений МСР-60М Р-4831	0,02 0 02/2 х х Ю'ь	11111,1 Ом 111111,1 Ом	6,5 8	Поверка автоматических мостов и ло-гометров класса точности 0,5
У ни нереальный переносной измерительный прибор" УПИП-60М Р-4833	0,05 0,05/0,02 0,05 0,02/1,5 х х 10 4 0,1	25-50-100 мВ 0,001-0,01-0,1-104-105- 106 Ом 111,1 мВ 1111,1 Ом 106	13 12	Поверка милливольтметров, потенциометров, .югометров, автоматических мосюв, под| онка сопротивления линии, наладка каналов связи с вторичными приборами
Таблица 14 Аппаратура для наладки систем измерения давления, расхода, уровня и пневматической системы передачи
Тип	Класс точ мости	Верхние значения диапазонов	Масса, кг	Область применения	Вид работ
Микроманометр ММН	0,6	250 кг/м2	5	Лабораторный	Предмонтажная поверка дифманометров, тяг онапо-ромеров класса точности 1,5
Переносной прибор ППР-2М	0,3	760 мм рт сг 100 кгс/м2 1000 мм pi ст	5	Переносной	То же класса точности I
Микроманометр МКВ-250	0,02	250 кгс/м3	5		Поверка дифманометров, тя1 онапоромеров и других приборов класса точности 0,25
Манометры образцовые . МО-1226 и МО-1227	0,15	Стандартный ряд	3	»	Предмонтажная поверка систем измерения давления, вакуума, уровня
Манометр обра г-цовый МО-1215	0,4	1, 1,6 кгСсм3	1,5	»	Автономная наладка пневматической системы передачи
Грузопоршневой манометр МП-2,5 МП-60 МП-600	0,05	2,5 кгс/см3 60 кгс/см3 600 кгс/см2	5 10 12	Лабораторный	Поверка манометров и дифманометров на бо ть-шие перепады давления
§ 1.3.
Приборы и оснастка для производства пусконаладочных работ
21
Тип	Класс точности	Верхние значения диапазонов измерения	Масса, К]	Облай ь применения	Вид работ
Комплект для измерения давления цифровой ИПДЦ, модель 89009 89011 89014	0,05	10 кПа 100 кПа 6 кПа	8 12 6	Лабораторный	Поверка дифманометров и маномез ров класса точности 0,25
Набор гирь 4-го разряда КГО-4-5	-	(2 + 2+1) кг	5	-	Поверка и нас 1 ройка буйковых уровнемеров У Ь-П, УБ-Э и др сухим массовым методом
То же ГО-4-110		(500 + 200 + + 200+100 + + 50 + 20 + 20 + +10 + 5 + 2 + + 2 + 1) г	1,2		
Имитаторы электродной системы И-01; И-02	—	—	10	—	Автономная наладка рН-метров, имитация эчект родных систем (до 1000 мВ) при внутреннем сопротивлении	электрода	до 1000 МОм
Калибратор индукционных расходомеров «Ис юк»	—	—	8	—	Предмонтажная проверка и автономная наладка индукционных расходомеров ИР-51, ИР-61 и т. д
иым сигналом 0 — 5 мА образцовым прибором Щ68ООЗ.
Из примера 1.1 для Щ68003 на поддиапазоне 10 мА погрешность 3^ = 0,15%.
Условие пригодное! и (1 7) запишется как 0,15 <(1/3) 0,5, т. е 0,15^0,167. Так как условие не соблюдав] ся, то применять прибор Щ68ООЗ для поверки прибора А542 нельзя.
Пример 1.4. Для поверки вторичного прибора А542 проверить допустимое ib применения цифрового вольтметра Щ1413 с образцовой катушкой Р331 на 100 Ом.
При токе 5 мА на сопротивлении 100 Ом создается падение напряжения АСУ = 5/1000 х х 100 = 0,5 В Поэтому измерение производится прибором Щ1413 на поддиапазоне ДС4 = 1 В.
При этом основная допускаемая noi реш-ность Щ1413 (1.6) (см класс точности по табл. 1.1)
5О6Р1 = [0,05 + 0,02(1,0/0,5 - 1)] --- 0,07 %.
Поскольку в данном случае применены два образцовых средства: вольтметр и катушка класса = 0,01, то
^обр = ^обр( 4- 6фбр2 = 0,07 + 0,01 = 0,08.
Условие пршодности (1.7) 0,08 < (1/3)  0,5, т. е. 0,08 <0,167, соблюдается. Следовательно, применение таких средств поверки допустимо.
Пример 1.5. Определить допустимость поверки вторичного прибора А542 с входным токовым сигналом 0 — 20 мА цифровым прибором Щ68003.
Как показано в примере 1.1, при измерении юка 20 мА на поддиапазоне 100 мА основная погрешность 5обр = 0,30%.
В этом случае условие (1.7) не выполняв <ся, так как 0,30	1/3 • 0,5. Следовательно,
в отличие от примера 1.3 применение образцового прибора Щ68003 недопустимо.
Пример 1.6. Для поверки прибора А542 с входным сигналом 0 — 20 мА проверить допушимость применения образцового прибора Щ1413 с образцовой катушкой 100 Ом, класса точности 0,01.
При юке I = 20 мА на сопротивлении 100 Ом создается падение напряжения 2 В. Следовательно, измерение должно производиться на поддиапазоне 10 В прибора Щ1413.
Основная допускаемая погрешность Ш1413 на поддиапазоне 10 В при измерении
22
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
2 В по (1 6)
8<юР1 = [«.О5 + 0,02(10/2 - 1)] = ОДЗ %.
Погреши ос । ьобразцовой катушки бог,р2 = = 0,01. По1 решность средств измерения
бобр = бобрг + бобр; = 0,13 + 0,01 = 0,14.
Условие (1.7) 0,14 (1/3)  0,5, т. е. 0,14 < <0,167, выполняется; применение таких средств поверки допустимо.
Пример 1.7. Определить допустимость настройки устройства сигнализаций прибора А542 с входным сигналом 0-5 мА с помощью комбинированного прибора Щ4313.
Прежде всею отметим, что класс точности прибора А542 по показаниям — 0,5, по регистрации — 1,0, а по сигнализации — 1,5.
Так как 1 = 5 мА, то для настройки будет использоваться поддиапазон 5 мА прибора Щ4313, i.e. /к = 5 мА.
Предел относительной погрешности
бобр = [0,05 + 0,02 (5/5 - 1)] = 0,05 %.
Для устройства сигнализации прибора А542 относительная погрешность 8|1()П = 1,5%.
Условие (1.7) бобр < 6поп/3 запишется следующим образом: 0,05 (1/3) 1,5, т. е. 0,05 = 0,05 — условие (1 7) выполняется на пределе.
Пример 1.8. Требуется выбрать из габл. 1.1 —1.3 аппаратуру для поверки блока извлечения квадратного корня БИК-1, имеющую класс точности 0,5 при входном и выходном сигналах 4 и 20 мА соответственно.
В данном случае условие применимости средств поверки определяется выражением (1.8).
Определим возможность испольювания для поверки аппаратуры из примера 1.6
Условие (1.8) запишется следующим образом :
Щ1413 с шумя образцовыми катушками по 100 Ом, соединенными последовательно.
При токе 20 мА на этих катушках будет падение напряжения АС =20-100 100/[1000 х х (100+ 100)] = 1 В Следовательно, измерения можно производить прибором Щ1413 на поддиапазоне 1 В.
Погрешность измерения (1.6)
бобР1 = [0,05 + (1/1 - !)]= 0,05 %.
Пог решности образцовых катушек класса 0,01 равны:
бобр2 ’ бфбрз = 0,01 %.
Погрешность средств измерений (прибор Щ1413 и две образцовые катушки) = = 0,05 + 0,01 + 0,01 = 0.07 %.
Для проверки БИК-1 собирав юя схема с подключением к входу и выходу по прибору Щ1413 с двумя образцовыми катушками
Условие (1.8) запишется следующим образом:
(бобр вх + бобр вых) С5]]ОВ,
где 8обр вх — бобр ВЬ|х
Следовательно, условие (1.8) 0,07 + + 0,07 < (1/3)-0,5, т. е. 0,14 <0,17, выполняется.
Таким образом, хотя схема поверки получается несколько громоздкой, но при этом возможно применение для поверки в качестве средств измерения прибора Щ1413.
1.4.	ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
1.4.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
0,14+ 0,14 С (1/3)-0,5, т. е. 0,28 < 0,17.
Следовательно, прибор Щ1413 с образцовой катушкой 100 Ом, класса точности 0,01 применять для поверки БИК-1 нельзя.
Основной причиной является то, что приборостроительная промышленность не выпускаег приборы высокою класса точное! и с поддиапазоном 2 В.
Напряжение 2 В приходная измерять на поддиапазоне 10 В, что в соответствии с (1.6) дает высокую погрешность измерения.
Для решения вопроса можно рекомендовать в этом случае применение прибора
Работники, занятые на пусконаладочных работах, обязаны знать и соблюдать основные правила техники безопасности при выполнении работ на строительно-монтажной площадке, дейст вуюших электроустановках, во взрывоопасных и вредных производствах, при работах на установках высокого давления. Ниже излагаются только основные специфические вопросы техники безопасности при производстве пусконаладочных работ
Наладка систем автоматизации должна выполняться в соответствии со СНИП 111-4-80, ОСТ 36—100.3.11—87, проектом произволе i-ва работ (ПНР) или технологической запиской. Осуществлять рабозы на крупных и
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
23
1ехнически сложных объектах без ППР или 1 синологической записки запрещено,
Техно л oi и ч е с к а я записка должна содержать наименование объекта; состав и последовательность выполняемых работ; инструмент, приспособления, средства защиты, состав бри] ады, указания по технике безопасности.
Записка должна не повторять инструкции или проект, а отражать конкретные указания для выполнения данного вида pa6oi и меры по безопасному их ведению. Особо оговариваются опасные места, пути следования к месту работы, наличие осаждений, опасных зон, телефоны скорой помощи.
При pa6oie во вредных производствах разъясняются методы выявления первых признаков отравления, пути выхода из 3aia-зованных помещений и т. п.
Состав бригады, выполняющей данные работы, должен по квалификации и численности соо1ве1ствовать объекту и условиям выполнения работ.
Руководитель наладочных работ перед началом pa6oi на объекте обязан:
ознакомиться сам и ознакоми i ь наладчиков с правилами внутреннего распорядка на объекте и пройти общий инструктаж со стороны ответственного представителя заказчика;
проверить срок действия удосюверения у каждого наладчика и при выдаче задания учитывать квалификационную группу исполнителя;
провести инструктаж на рабочих местах всего персонала, работающего под его руководством, проверить состояние защитных средств, которые будут применяться в процессе работ ы;
определив юювность монтажа и достаточность мероприятий по технике безопасности, назначить руководителей бригад и определить их состав;
ознакомить всех членов бригад с особенностями объекта, размещением щитовых помещений и т.п.;
определить с заказчиком порядок подачи напряжения для опробования схем.
Выполнение работ по наладке систем автоматизации разрешается производить липам, которые.'
прошли соответствующее медицинское освидетельствование;
прощли проверку знаний и получили квалификационные группы по электробезопасности,
прошли вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте;
изучили действующие на объекте санитарные правила, касающиеся мер индивидуальной защиты и личной гигиены;
освоили методику проведения соответствующих работ по наладке систем автоматизации.
Лица, нс достииние 18-летнего возраста, не могут быть допущены к работам по наладке сищем автоматизации.
Вводный инструктаж проходят все без исключения наладчики, принятые па работу, Вводный инструктаж должен ознакомить нового работника с производственной обстановкой на предприятии, правилами трудового внутренне! о распорядка, общими законоположениями по охране труда и правилами техники безопасности и промышленной санитарии, опасными моментами, которые могут встретиться при выполнении наладочных работ, и соответствующими мерами предосторожности, правилами пожарной безопасности, организацией работы по охране 1руда, технике безопасное си и промсанитарии.
Вводный инструктаж проводит инженер по технике безопасности или начальник подразделения.
Инструк 1 аж проводится с отдельными работниками или i руппой работников в виде популярной лекции-беседы с демонстрацией плакатов и наглядных пособий. Проведение вводного инструктажа оформляется в журнале регистрации вводного инструк !ажа по технике безопасности.
Инструктаж на рабочем м е сiе производится для всех вновь принятых наладчиков, а также для наладчиков, переводимых с одного объекта на другой. На рабочем месте наладчика знакомят с порядком содержания рабочего места, ею обязанностями, устройшвом и обслуживанием оборудования, механизмов (пуск, остановка и т. д.), инструментом и правилами обращения с ним, приспособлениями, ограждениями, их назначением и правилами пользования, правилами обращения с электроинструментом, элекзрооборудовапим и приборами, методами оказания первой помощи, правилами пользования защитными приспособлениями, безопасными методами выполнения работы, со всеми опасностями, которые могут встретиться в работе, а также правилами поведения в случае возникновения опасной ситуации.
Одновременно наладчикам выдаются полагающаяся по нормам спецодежда и индивидуальные средства защиты с указанием правил пользования ими.
Инструк[аж на рабочем месте оформля-
24
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
егся в специальном типовом журнале, который должен быть у каждого руководителя наладочной бригады. При каждом новом виде работ, или при переводе наладчика па другой вид работ, или при изменении условий и характера работы hhci руктаж на рабочем Mecie необходимо проводить снова.
Ежегодная проверка знаний. Нала точный персонал ежегодно проходи i проверку знаний правил техники безопасности с присвоением определенной квалификационной группы Квалификационная группа под! верждается удостоверением установленной формы. Проверку знаний производит квалификационная комиссия в составе главного инженера предприятия, коюрый является председателем комиссии, инженера по технике безопасности и представителя профсоюзной организации.
1 4.2. ОРГАНИЗАЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ
В УСЛОВИЯХ ЗАВЕРШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ НА ОБЪЕКТЕ
Для обеспечения безопасного производства работ при одновременной работе на площадке нескольких строительно-монтажных организаций наладчик доджей знать и выполнять следующее:
1)	при организации своего рабочего места убедиться в том, что выполняемые вблизи строи|ельные, монтажные и другие работы не создают опасности. При наличии опасности не приступать к работе до полною ее yci ранения;
2)	нс стоять под грузом, поднимаемым или перемещаемым кранами и другими подъемными механизмами;
3)	первую подачу напряжения в схему контроля, управления или сигнализации производить только с разрешения ответственного лица электромонтажной организации и заказчика; при этом необходимо поставить в известность отвег ст венных лиц всех организаций, ведущих строительно-монтажные работы, и проверить наличие ограждений, надписей и предупредительных плакатов, наличие защитных средств и про i иво-пожарного инвентаря, исправность освещения и защитного заземления;
4)	убедиться в юм, что электроустанов
ки и их части, расположенные в с i роящихся или реконструируемых цехах, при опробовании или включении надежно oi раждены На oi раждениях должны быть вывешены предупредительные плакаты. При отсутствии ограждений надо поставить наблюдающего. Необходимо помнить, что случайная подача напряжения может повлечь за собой несчастный случай с тяжелыми последствиями. Запрещается пользоваться защитными средствами, не прошедшими установленных испытаний, а также с истекшим сроком испытания;
5)	напряжение переносных светильников для освещения рабочего места должно быть: в помещениях бег повышенной опасности — до 220 В; с повышенной опасностью и особо опасных — до 42 В, при особо неблагоприятных условиях — до 12 В. Светильник необходимо устанавливать так, чтобы он не ослеплял работающего. Переносные светильники должны имеп> металлическую сетку, предохраняющую лампу от случайного удара, жесткое крепление патрона, изолированную ручку и гибкий многожильный заключенный в резиновый шланг пи тающий провод
Применять стационарные светильники в качестве ручных переносных ламп запрещается. Переносные светильники должны быть только заводского изготовления и исключающими возможность прикосновения к токоведущим частям;
6)	при применении новых измерительных приборов и аппаратов, а также новых методов наладки электрооборудования изучать и выполнял ь требования утвержденных инструкций, методик и указаний по их применению,
7)	не производить пуск механизмов (насосов, вентиляторов, электродвигателей и т. д.) при отсутствии или неисправности oiраждений движущихся чащей этих механизмов,
8)	наладочные работы на высоте производить только при наличии ограждений на специально оборудованных площадках. При выполнении работ с приставных лестниц участвуют два человека: один работает, ню-рой наблюдает или подстраховывает внизу;
9)	ходить по территории завода, стройки и т д. только по тротуарам, дорожкам, переходам, специально предназначенным для пешеходного движения, придерживаясь правой стороны. Запрещается пересекать железнодорожный путь впереди движущегося поезда, ходить по железнодорожным путям и на близком расстоянии вдоль железнодорожных путей, ходить и находиться в цехах,
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
25
в которых нс производятся работы по наладке приборов и средств автоматизации.
Проходить по стройплощадке голько по установленным проходам, переходным мосткам, лестницам;
10)	соблюдать форму одежды. На территории стройки находиться обязательно в защитной каске установленного образца, рабочих ботинках, спецодежде. Производители работ и мастера не должны донускат ь к рабо те лиц, не имеющих соответствующей исправной спецодежды, спецобуви, а при необходимости — других средст в индивидуальной защиты,
11)	совмешать монтажные и наладочные работы разрешается лишь при согласованном । рафике и обеспечении безопасности работы строительного, монтажного и наладочного персонала.
Ответственность за общие мероприятия по технике безопасности несет руководитель монтажных работ. Ответственность за безопасное произволе! во пусконаладочных рабо 1 несе 1 руководитель наладочных работ. Разрешение на производство наладочных работ на обьекге после окончания монтажных работ оформляется прорабом монтажного участка и руководителем наладочных работ на объекте записью в «Журнале pei исг-рации разрешений производства наладочных и монтажных работ», который является документом, дающим право па производство наладочных работ После передачи в наладку смонтированною атретата производить электромонтажные работы без разрешения наладчиков запрещается. При необходимоеiи произведения таких работ делается соответствующая запись в Журнале регистрации разрешений.
1.4.3.	ПРОИЗВОДСТВО НАЛАДОЧНЫХ РАБОТ В ДЕЙСТВУЮЩИХ
ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ
Наладочные работы в действующих электроустановках и производственных помещениях должны выполняться в строгом соответствии с «Правилами техники безопасное in при эксплуатации электроустановок погреби гелей» Министерства энергетики и электрификации СССР.
Подчеркнем основные положения, на которые следует обратить особое внимание.
Цепи вторичной комму гании проверяют при помощи источника безопасного напряжения. Пользоваться для этой цели можно
омметром, тестером или другим прибором напряжением до 42 В. Проверяемые цени должны быть полностью обееючены. Питание временных схем включают только через аппараты защиты с ясным обозначением включенного и отключенного положений. Последовательно с закрытым выключателем пи гания включается коммутационное устройство с видимым разрывом (например, штепсельный разъем). Временные питающие линии должны быть выполнены открыто проводом соответствующих сечения и изоляции, надежно закреплены и подвешены на высоту, обеспечивающую свободный проход людей или проезд транспорта. Сборку временных схем для электрических испытаний, переключение проводов в схеме, перестановку приборов производить без снятия напряжения запрещается. Перед подачей оперативного тока для наладки и опробования схем, управление которыми производится с нескольких мест, должна быть устранена возможность управления со всех мест, кроме одного (отключены цепи, закрыто на ключ помещение, вывешены запрещающие плакаты и т. д.). По окончании работы временное питание необходимо отключить, гак как оставленная под напряжением схема может явиться причиной несчастного случая.
Измерение сопротивления изоляции ме-i аомметром, а также испытание электри-ческой прочности изоляции повышенным напряжением производятся только на полностью отключенной части электроустановки или схемы. Наличие (отсутствие) напряжения в цепях напряжением до 500 В определяется токоискателем.
Перед началом работы с мегаомметром или установкой для проверки электрической прочности изоляции необходимо убедиться в отсутствии людей, производящих работ} па частях электроустановки, к которым присоединен мегаомметр (испы та тельная установка); проверить ио схеме, куда выходят разветвленные участки цепи; закрыть к ним доступ посторонних лиц и вывесить в этих местах предупредительные плакаты или поставить наблюдающего на время производства измерений.
После испытания изоляции повышенным напряжением производитель работ должен разрядить несколько раз токоведущие части на землю и убедит вся в полном отсутствии па них заряда, прежде чем сообщить, что напряжение снято.
Для зашиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях оборудования или электроустановки, от поражения электрическим током при ошибочной подаче
26
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
напряжения на отключенный участок и пи при появлении на нем наведенного напряжения накладываются переносные заземления. Переносные заземления применяются в тех частях электроустановки, в которых нет стационарных заземляющих устройств.
Наложение переносного заземления следует производить в следующем порядке:
присоединить переносное заземление к заземляющему устройству;
проверить отсутствие напряжения на заземляющих токоведущих частях;
надеть диэлектрические перчатки или взять специальные штанги из изоляционного материала;
наложить переносное заземление на заземляемые токоведушие части и закрепить его.
При снятии переносного заземления его отсоединяют сначала от токоведущих частей и лишь затем от заземляющего устройства
Проверка отсутствия напряжения должна производиться переносным вольтметром или указателем напряжения Указа]ели напряжения, вольтметры, применяемые для проверки наличия (отсутствия) напряжения, должны быть рассчитаны на его номинальное значение.
Непосредственно перед проверкой отсутствия напряжения должна быть определена исправность применяемого указателя напряжения или другого прибора присоединением ею к юковедущим частям, заведомо находящимся под напряжением и расположенным поблизости. Отсутствие напряжения должно быть проверено между всеми фазами и между каж щй фазой и землей. После проверки отсутствия напряжения указатель или другой прибор, которым отсутствие напряжения проверялось, следует снова проверить, чтобы убедиться в его исправности
Проверка отсутствия напряжения в отключенной для производства работ части элекзро^с г ановки должна производи г ься оперативным персоналом.
Стационарные устройства, сигнализирующие об отключенном состоянии аппаратов: сш нальные лампочки, постоянно включенные вольтметры, различные блокирующие устройства, предупреждающие доступ в камеры, нахо гящиеся под напряжением, и т. п. — являются только вспомогательными средствами, (за основании которых не допускается делать заключение об О1сугствии напряжения на оборудовании Запрещается снимать приборы находящиеся под напряжением Регулировку и настройку электрических элементов допускается производить только после снятия злекгропитания
Опробование электроприводов механизмов необходимо производить только в ирису гез вии официального представителя механомон i ажной организации и только после окончания наладки узлов заши г ы и схемы управления. Перед началом опробования следует убеди гься, что электропривод может быть остановлен любым отключающим устройством, предусмотренным схемой. Кроме того, необходимо установить зрительную или телефонную связь между пультом управления, электроприводом и механизмами. Перед пуском электропривода все посторонние лица должны быть удалены из зоны опробования. П о окончании работ, связанных с опробованием электропривода или приводимых им в действие механизмов, следует отключить выключатель и разъединитель и вывесить плакаты «Не включать — работают люди».
Оформление работы. Организационными мероирия1иями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, предусматривается оформление работы нарядом или распоряжением. Наряд есть письменное распоряжение на производство работ, определяющее место, время начала и окончания работы, условия ее безопасного проведения, состав бригады и лиц, ответственных за безопасность работ.
1.4.4.	ЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
Защитными средствами называются приборы, аппараты, приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, которые служат для защиты персонала, работающего в электроустановках, оз поражения электрическим током, воздейез вия электрической ду1 и и продуктов ее горения и т. п Защитные средства по степени надежности условно мог уз бьыь разделены на основные и дополнительные,
Основными называются такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановки и при помощи которых допускается касаться гоковедущих частей, находящихся под напряжением. К основным защитным изолирующим средствам, применяемым в элек!роустановках напряжением до ЮТО В, относятся диэлектрические перча1ки, HHCipy-мент с изолированными ручками, указатели напряжения.
§ 1.4.
Техника безопасности при производстве наладочных работ
27
Дополнительными называются такие защитные средства, которые могут при данном напряжении обеспечить защиту оз поражения током. Они являются дополнительной к основным средствам мерой защиты К дополнительным защитным изолирующим средствам, применяемым в электроустановках напряжением до 1000 В, относятся диэлектрические галоши, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки.
Перед каждым употреблением защитного средства персонал обязан проверить его исправность и отсутствие внешних повреждений. По заводскому клейму необходимо проверить, на какое напряжение рассчитано данное защитное средство и не истек ли срок периодического испытания. Резиновые перчатки, кроме того, необходимо проверить на отсутствие проколов.
1,4.5.	РАБОТА В ДЕЙСТВУЮЩИХ УСТАНОВКАХ, НАХОДЯЩИХСЯ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ И В ЗОНЕ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР
Выполнять наладочные работы на установках, агрегатах, трубопроводах, емкостях, находящихся под давлением и в зоне высоких температур, можно только по разрешению ответственного лица по их эксплуатации и после выполнения ответственным оперативным дежурным (начальником смены, дежурным оператором) всех мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение работ и предусматривающих инструктаж руководителей работ и бригады
Руководитель бригады должен проследить, чтобы оперативным дежурным были зафиксированы в оперативном журнале все необхоутимые технические и организационные мероприятия, предшествующие допуску к работе, или оформить допуск нарядом. Наладочному персоналу разрешается производить работы только в определенном месте и только с приборами и средствами автоматизации.
Наладочному персоналу запрещается.
производить отключение и включение приборов и регуляторов без письменного разрешения ответственного лица;
открывать и закрывать запорную арматуру, кроме вентилей, находящихся у приборов или датчиков,
производить работы в области высоких температур и давлений без ограждений, экранов;
зат я] иват ь уплотнения, сальники приборов и арматуры, находящихся под давлением;
устранять мелкие дефекты приборов и регуляторов без их отключения;
снимать характеристики регулирующих органов беэ соответствующего разрешения и оформления в оперативном журнале;
снимать датчики, встроенные в технологическое оборудование.
1.4.6.	РАБОТА ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ
Работа во взрывоопасных производствах наряду с обычными мерами безопасности требует знания ряда дополнительных требований. Прежде всего необходимо знать, с какими взрывоопасными смесями газов, лет-ковоспламеняюшихся жидкостей и горючих пыли и волокон связано производство (категория и группа смеси).
Заметим,что к взрывоопасным относятся смеси с воздухом горючих газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючих пыли и волокон с нижним концентрационным пределом воспламенения нс более 65 г/м3 при переходе их во взвешенное состояние, которые при определенной концентрации способны взорваться при возникновении источника инициирования взрыва.
Важным является знание классификации взрывоопасных зон, на основании которой производится выбор электрооборудования и соблюдаются безопасные методы труда.
Правилами устройства электроустановок предусмотрена следующая классификация взрывоопасных зон:
В-1 — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, чю они мотут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке технологических аппаратов,
В-Ia — зоны, в которых взрывоопасные смеси moi у г образовываться в результате неисправностей или аварий;
В-16 — то же, что В-la, но отличаются одной из двух особенностей:
горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (более 15%) и резким запахом;
помещения, в которых возможно образование газообразного водорода, имеют взрывоопасную зону только в верхней части;
В-li — пространства у наружных взрыво
28
Организация и производство работ по наладке средств измерения
Разд. 1
опасных установок, эстакад, открытых нефтеловушек -изд., взрывоопасная зона класса В-1г J станавливастся в пределах о i 0,5 до, 20 м в зависимости от наличия вентиляции, ограж тающих коне i рукций, обвалования и т д.;
В-11 и В-11а — зоны, расположенные в помещениях, в коюрых переходящие во взвешенное состояние горючие пыли и волокна выделяются в таком количестве и с шкими свойщвами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси соответственно при нормальных режимах работы (В-11) или только в результате аварий и неисправностей (В-11а).
В зависимости oi ка1егорий смесей и классов взрывоопасных зон выбирается соответствующее электрооборудование Правильность его использования должна контролироваться при пусконаладочных работах.
По ГОСТ 12 2.020 — 76 взрывозащишен-ное электрооборудование подразделяется по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам.
Уровни взрывозащиты: электрооборудование повышенной надежности против взрыва (знак 2), взрывобезопасное (знак 1), особовзрывобсзопаснос (знак 0).
Виды взрывозащиты характеризуются техническими средствами, обеспечивающими безопасность, например взрывонепроницае-мая оболочка (J), заполнение или продувка защит ним газом (р), искробезопасная электрическая цепь (i) и т. д.
Группы взрывозащищенпого оборудования определяют область их применения, ipynna I— рудничное, группа II - для вну)-ренней и наружной установок.
Электрооборудование группы II, имеющее взрывонепроницаемую оболочку или искро без опасную электрическую цепь, подразделяется на подгруппы ПА, ПВ и ПС в зависимости от параметров взрывозащиты, применяемых для соответствующих Kaier о-рий взрывоопасных смесей Наиболее опасной является смесь категории ПС, для которой, например, безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) сосгавдяе! менее 0,5 мм; к этой категории относятся смеси с водородом, ацетиленом, сероуглеродом и т. п
Температурные классы злек г рооборудо-вания группы 11 определяют предельную температуру, при ко горой оборудование является взрывозащищенным для определенной группы взрывоопасной смеси. Например, для электрооборудования класса Т1 допустима предельная температура гюверхнос i и 450°С, а для класса Тб —85ГС. Маркировка
взрывозащищенного оборудования расшифровывается следующим образом; сначала и де] знак уровня взрывозащиты (2, 1,0), далее — знак Гх, указывающий, что оборудование соответствует стандартам на виды взрывозащиты, затем — знак вида взрыво-защи гы; d — взрывонепроницаемая оболочка; ia, ib, ic — искробезопасная электрическая цепь; е — защита вида «е»; /? —заполнение или продувка оболочки под избы i очным давлением; s — специальный вид взрывозащит] и т. д.; затем — ipynna взрывозащищенного оборудования (I, ПА, ПВ, ПС) и, наконец, знак температурного класса.
Например, маркировка 2Ехг11СТ6 означает; взрывозащищенное оборудование повышенной надежности против взрыва, обеспечено соответствие стандартам, вид взрывозащиты - искробезопасная электрическая цепь, подгруппа ПС, температурный класс Тб.
В практике пусконаладочных работ широкое применение получают взрывозащищенные датчики «Сапфир-22ВН» с маркировкой по взрывозащите lExdIIBT4 или !ExsdIlBT4. Это означает, что уровень взрывозашиты соответствует взрывобезопасному оборудованию (знак 1), обеспечено соответствие стандартам (Ех), вид взрывозащиты — взрывонспроницасмая оболочка (d) или сочетание со специальным видом взрывозащиты (s), под! руппа ПВ, температурный класс Т4 (температура самовоспламенения среды — 135 — 200С).
При монтаже или вскрытии в процессе наладки взрывозащитных соединений (корпус — крышка, корпус — фланец и др.) вводные устройства должны быть осмотрены (недопустимы царапины, вмятины), ггцадельно протерты и покрыты тонким слоем консистентной смазки (обычно типа ЦИАТИМ-201).
После задяжки болтов до отказа должны быть проверены взрывонепроницаемые зазоры с помощью щупа.
Датчики «Сапфир-651», «Сапфир-652» имею, вид взрывозащиты — искробезопасная электрическая цепь, что обеспечивается установкой специальных устройств (барьеров защиты) в блоках питания и защиты БПЗ-24.
При подключении кабелей и проводов с искро безопасны ми цепями необходимо проверить емкость и индуктивность этих линий (включая датчик) и сравнить их с указанными в инструкции по монтажу или на табличке прибора. Если к прибору подключаются разные цепи: искробезопасные и неискробезопасные, то зазор между ними должен быть не менее 50 мм.
§ 2.1.
Структура системы технологического контроля
29
При работе во взрывоопасных и загазованных зонах необходимо'
работать бригадой ле менее двух человек, а при проведении работ в колодцах, резервуарах, aipeiaiax — не менее трех человек;
применять только специальный, как правило омедненный, инструмент;
бьиь в обуви без стальных подковок и гвоздей;
производить монтаж и демонтаж приборов на технологическом оборудовании
юлько после его опорожнения и дегазации;
при работе в газоопасных зонах пользоваться противогазами аналоз ично тому, как работают сооз ветствующие службы заказчика;
пользоваться переносными приборами искробезопасного исполнения, в часзности рекомендуется применять [естер типа Ц4382, относящийся по виду взрывозащиш к искробезопасным (i), по уровню взрывозашиты — к искробезопасным при любых повреждениях.
Раздел 2
НАЛАДКА СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ
2.1.	СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Структура системы технологического контроля показана па рис. 2.1. В общем случае система включает в себя первичный, нормирующий и передающий измерительные преобразователи (ИП), вюричныс приборы, устройства контроля, сиз нализации, автоматического регулирования, управляющие или информационно-вычислительные комплексы (ВК) на базе ЭВМ, микропроцессорные конзроллсры, например «Рсмикопт», «Ло-микопт», «Димиконт», соединенные каналами связи (КС) между собой.
В частных случаях с [рукгура системы измерения можез быть несколько иной, например, сиз нал в систему сигнализации и автоматического регулирования может передаваться со специально! о преобразователя, встроенного во вюричный прибор В зех случаях, кот да требуется иметь пока гания по месту, применяются измерительные преобразователи, снабженные отсчетным устройством, И I. д.
Информация, переработанная в ВК, может быть представлена на цифровых табло, экранах видеотерминалов (дисплеев) в форме таблиц, графиков, мигающих цифровых сигналов и т. п,, на печатающих устройствах в виде рапорта или на мнемосхемах в виде дискретных сиг налов различного цве з а. Применение цветных видеотерминалов позволяет реализовать достаточно наглядные
фрагменты мнемосхемы объекта, автоматический вызов соответствующего фрагмента при аварийной ситуации и г. д. Применение УВК позволяет обеспечить решение целого ряда информационных, управляющих, оптимизирующих и других задач. Иг информационных отметим, в частности, задачи расчета зехнико-экономических показателей работы агрегатов, цехов или производств, расчета косвенных параметров, автоматического ведения рапорта за смену, сутки и г. п.
Структура, приведенная на рис. 2.1, применяется для систем управления крупными техноло! ическими комплексами и объектами, имеющими, как правило, единый центральный пункз управления. При этом не исключается применение местных пунктов управления отдельными агрегатами, компрессорами, блоками. Длина каналов связи, как правило, не превышает нескольких километров, например для пневматической передачи унифицированного сигнала — 300 м. При сборе информации с удаленных объектов применяю I системы иной структуры, в часз-носги системы телемеханики.
Передача информации в сис i еме, показанной па рис. 2.1, осуществляется унифицированными пневматическими или электрическими сигналами (аналоз овыми или дискретными). Для представления информации в цифровой форме используется двоично-десятичный (8—4 —2—1) или иной код.
Пневматические приборы ГСП обеспечивают передачу информации в диапазоне 20-100 кПа при питании 140 кПа.
30
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Используются следующие пределы т-мепзния электрических унифицированных сигналов передачи информации:
0—10 мВ — сигнал напряжения переменного тока при изменении взаимной индуктивное ги (дифференциально-трансформаторная си с ема);
0 — 5; 0 — 20; 4 — 20 мА — сигналы постоянного тока (токовая система передачи ин4 ормации)
В современных приборах ГСП наибольшее распространение получили токовая и пневматическая системы передачи информации вследствие простоты реализации систем, высокой помехоустойчивости, взаимозаменяемости узлов и высокой степени ремонтопригодности аппаратуры,
О гметим, что в системах технологического контроля довольно широко применяются неунифицированные, так называемые естественные, электрические сигналы от термоэлекгрических преобразователей (термопар) и термо преобразователей сопротивления (термометров сопротивления), которые moi ут передаваться на знач и гельные (до нескольких сотен метров) расстояния.
Применение определенной унифицированной системы сигналов на объекте наладки не исключает возможности использования там, где это удобно, и другой системы преобразования сигналов. Например, достаточно широко используются электропневмо- и пне вмо электро преобразователи аналогового юьового сигнала.
В частности, при использовании пневматической системы передачи ввод информации в УВК осуществляет ся через пневмо-эле ктропреобразователь Р/I, а управление пневматическим исполнительным механизмом при токовой системе производи[ся через электропневмопреобразователь I/P
или электропневмопозиционер, устанавливаемый на исполнительном механизме.
В агрегатированных комплексах и УСО ВК обычно применяются сигналы напряжения постоянного тока 0—5, —10— +10, 0 — 2 В, а также система передачи информации в виде двоичною кода, обычно 10-разрядного. В промышленности имеют ограниченное применение также часто i ная и ферродинами-чсская иишемы передачи на переменном токе. Иногда практикуйся использование реосгат-ных и сельсинных преобразователей
2.2.	ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
Основным элементом в промышленной пневмоавтоматике является преобразователь типа «сопло — заслонкаь, преобразующий перемещение заслонки в изменение пневматическою сигнала (рис 2.2, а).
Сжатый воздух с постоянным давлением Pj oi источника питания через постоянный дроссель / поступает в проточную камеру 2, из которой выходит в a i мосферу через сопло 3, управляемое заслонкой 4. Проточная камера 2 линией связи 5 соединена с прибором б, регистрирующим выходной сш нал преобразователя.
При перемещении заслонки в пределах 0,02 — 0,05 мм под действием параметра х давление Р2 изменяется от 0 до 100 кПа. Однако характеристика Pi=f(x) являегся нелинейной.
Для получения линейной зависимости применяется компенсационный метод преобразования сигнала перемещения или усилия в пропорциональный ему ппевмосигнал.
§ 2.3.
Дифференциально-трансформаторная система передачи
31
Рис. 2 2. Пневматическая система передачи: а — пневмопреобразовагель типа «сопло — заслонка»: б — пневмосиловой преобразователь
Схема пневмосил ового преобразователя показана на рис. 2.2, б Контролируемый параметр в измерительном блоке 1 преобразуется в усилие Р, которое через рычажную сис гему 2 уравновешивается усилием Ра „ развиваемым сильфоном обратной связи 7, При изменении измеряемого napaMeipa происходит небольшое перемещение рычажной системы и связанной с ней заслонки 4 относительно сопла 5 Эю перемещение преобразуется в усилителе б в выходной пневмо-сигнал, который подается 1акже в сильфон обратной связи для компенсации выходного усилия.
Таким образом, мерой измеряемого усилия Р является текущее значение выходного сигнала. Унифицированный пневмоси-ловой преобразователь встраивается в датчики давления, перепада, уровня и т. д, обеспечивая преобразование измеряемо! о параметра в пропорциональный пневмосит-нал, изменяющийся в диапазоне 20— 100 кПа.
При предмонтажной проверке датчиков с пневматической системой передачи регулирование «нуля» системы пневмо передачи проитводится натяжением пружины 3, воздействующей на рычажную систему, размах — перемещением ролика 8 вдоль параллельных рычагов рычажной системы 2.
Автономная наладка пневматических систем передачи информации заключается в проверке адресности, отсутствии утечек или закупорки пневматических линий связи, проверке соответствия показаний первичных и вторичных приборов. Автономная наладка пневмат ических систем передачи выполняв т ся, как правило, с помощью переносных приспособлений, включающих в себя контроль
ный мапомет р, пневматический за, татчик, запорную аппаратуру, гибкие шланги и наконечники для быстрого подсоединения приборов к проверяемой линии.
Требования по допустимому падению давления и методика проведения опрессовки тс же, что и для импульсных линий (для нейтральных газов), рассчитанных на рабочее давление до 140 кПа.
Допустимо падение давления на 5 % за 15 мин, если за это время отсутствуют заметные изменения температуры окружающего воздуха.
В тех случаях, кот да есть уверенность в том, что опрессовка пневмолиний проведена, основным местом утечек может быть узел подсоединения к прибору.
При комплексной наладке пневматических систем автоматизации основное внимание должно быть уделено осушке и очис i ке воздуха питания от масла и пыли, а также поддержанию в сети давления не ниже 200 — 300 кПа.
2.3.	ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОТРАНСФОРМАТОРНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
Упрощенная схема дифференциально- рансформаторной системы передачи представлена на рис. 2.3.
Датчик Д и вторичный прибор ВП типов КСД, КВД или КПД имеют аналогичные дифференциально-трансформаторные преобразователи, первичные обмотки которых включены последовательно и питаются
32
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.3. Дифференциально-трансформаторная система передачи
переменным напряжением 24 В от силового трансформатора усилителя У. Вторичные обмотки катушек, состоящие из двух секций, включены встречно Сердечник дифферегщи-ально-трансформаторног о преобразователя датчика связан с чувствительным элементом (мачометрической пружиной, мембраной) прибора. Сердечник преобразователя, ветроен-но1 э во вюричный прибор, связан через эксцентрик с выходным валом реверсивно! о двигателя РД.
При подаче переменного напряжения на тервичные обмотки преобразователей во вторичных обмотках индуцируется ЭД С, значение и фаза которой зависят о< положения сердечника в катушке.
При рассогласовании положений сердечник эв появляется сигнал разбаланса, который после усиления приводит во вращение двигатель РД. При этом показания прибора и положение сердечника ВП изменяются до тех пор, пока сигналы рассогласования не станут равными нулю.
Для наладки предусмотрены регулировка диапазона измерения (резистором К2) и установи нулевого положения датчика (резистором Kj).
Цепь /?4С! обеспечивает необходимый сдвиг фаз. Кнопка SB предназначена для контроля исправнос|и сис|емы.
Для обеспечения унификации и взаимозаменяемости датчиков и вторичных приборов предмонтажная проверка их должна выполняться отдельно с помощью магазин! комплексной взаимной индуктивности Р5О17.
2.4.	ТОКОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ
В промышленности наибольшее распространение получила токовая сие гема передачи информации с диапазонами унифицированных си) налов 0 — 5; 0-20 и 4 — 20 мА.
Применяются две модификации преобразователей, обеспечивающих двух- или четырехпроводную кабельную связь токовой системы.
Двухпроводная система передачи информации реализуется датчиками типа «Сапфир», отличающимися гем, что для преобразования механическог о усилия в элек г рический сигнал используется пьезометрический эффект в полупроводниках.
В 31 ом случае воздействие измеряемого параметра передастся тензомодулю рычажномембранного или мембранного типа Прогиб мембраны тензомодуля вызывает изменение сопротивления тензорезисторов, которое преобразуется во встроенном электронном усилителе в пропорциональный токовый си! нал. Промышленное!ь выпускает несколько модификаций приборов, в частности «Сапфир-22», «Сапфир-651», «Сапфир-652», с индексацией цреобраюва гелей ДИ (давления избыточного), ДВ (давления вакуума), ДА (давления абсолютного), ДИВ (давления избыточного или вакуума), ДД (давления дифференциального), ДГ (давления гидростатического).
Питание преобразователей тина «Сапфир» осуществляется от блоков питания БПЗ-24 или 22БП-36 стабилизированным напряжением соотвезс гвенно 24 В («Сапфир-
§ 2.4.
Токовая система передачи
33
Рис. 2.4. Преобразователь разности давлений «Сапфир-652»:
I — мембранный теизомодуль, 2 - разделительные мембраны, 3 — основание; 4 - гермовывод: 5 — электронное устройство
651», «Сапфир-652») или 36 В («Сапфир-22»).
На рис 2.4 показана схема измерительного блока преобразователя «Сапфир-652» с верхними пределами измерения ог 0,4 до 2,5 МПа.
Мембранный теизомодуль 1 закреплен на основании 3 и отделен от измеряемой среды с помощью двух разделительных металлических мембран 2. Замкнутые плоскости между тензомодулем и мембранами заполнены полиметилсилоксановой жидкостью. Измеряемая разность давлений передается на теизомодуль через указанные мембраны и жидкость.
Электрический сигнал с тензомодуля через гермовывод 4 передается во встроенное электронное устройство 5.
В электронном устройстве 5 вырабатывается сигнал 4-20 мА. В преобразователе предусмотрены температурная компенсация, обратная связь по току, узлы настройки нуля, диапазона измерения и режимов работы микросхемы.
Как видно из рис. 2.4, в отличие от большинства преобразователей здесь нс применен компенсационный метод измерения, нет компенсации измеряемого усилия усилием, развиваемым выходным токовым сигналом. Это оказалось возможным благодаря высокой точности и стабильности параметров тензорезисторов. Однако в процессе эксплуатации, особенно в первые 30 дней работы прибора, рекомендуется проверка и при необходимости корректировка «нуля» преобразователя не реже одною раза в неде-
лго В дальнейшем ;акая проверка может проводиться один раз в 3 мес.
Блок питания и защиты БПЗ-24 обеспечивает (кроме питания первичного преобразователя) ограничение электрической мощности искробезопасных цепей, повышение мощности и формирование заданного уровня выходного сшнала (0—5, 0 — 20 или 4 — 20 мА).
Блок 22Ы1-36 является групповым блоком пи1ания; он обеспечивает подачу напряжения на три или шесть преобразователей В тех случаях, когда применяется блок извлечения квадратного корня БИК-1, использование блока 22БП-36 не обязательно, так как блок БИК-1 имеет собственный источник питания 36 В.
Предмонтажная проверка взрывозащищенных преобразователей «Сапфир-651» и блоков питания БПЗ-24 кроме обычной проверки на работоспособность и точность предусматривав ।, в частности, проверку искро-защиты (барьера защиты) в соответствии с заводской инструкцией.
С учетом того, что преобразователи типа «Сапфир» могут обеспечивать класс точности до 0,25, для их поверки необходимо применять приборы высокого класса, в частности цифровые преобразователи давления ИПДЦ
Четырехпроводная система передачи информации. Примером преобразова1еля, требующе! о подключения четырех проводов, является преобразователь п невмоэлектрический типа ПЭ-55М, схема которого показана на рис. 2.5.
Усилие от манометрической пружины (блок 1) через систему рычагов 2 передается на флажок 4, перемещающийся вблизи катушки 5, включенной в схему высокочастотною генератора на трапзисюре VTY (рис. 2.6) и двух взаимосвязанных контурах и L2C 4
При изменении положения флажка изменяются параметры катущки Ль что ведет к изменению постоянной составляющей сигнала на резисторе К2
Усиленный в мостовом каскаде (транзистор VT2, резисторы R8, R10, jRtl) сигнал через катушку обратной связи L4 подается на выход в виде токового унифицированною сигнала. Для контроля наличия падения напряжения на выходном сопротивлении Я12 предусмотрены гнезда Tt и Г2, Kai ушка обратной связи /.4 конструк!ивно (см рис. 2.5) закреплена на коромысле и находится в поле постоянного магнита 7 Ток, проходящий через катушку 5, взаимодействуя с полем посюянного магниза, создает усилие, направленное навщречу входным парамет-
2 Наладка средств измерений
34
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.5. Преобразователь пиевмо-электрический типа ПЭ-55М;
1 — манометрический блок, 2 - рычаг, 3 — катушка обратной связи; 4 — флажок; 5 — катушка базового контура; 6 — усилитель (см. рис 2.6), 7 — постоянный
магнит
Быхаймай сиенал
Рис. 2.6. Принципиальная электрическая схема усилителя преобразователя типа ПЭ-55М
рай. Благодаря большому коэффициенту усилия блока 6 реализуются компенсация сил, минимальные перемещения рычажной системы и пропорциональность выходного тока измеряемому параметру.
С помощью резисторов Р7 и /?8 (рис. 2.6), изменяя глубину обратной связи, можно регулировать при настройке диапазон работы прибора; корректировка нуля осуществляется резистором Rj. Имеются также механические узлы регулировки дл< грубой настройки прибора.
Организация передачи информации к нескольким приемным устройствам. Токовая система передачи информации позволяет с помощью простых технических средств осуществить передачу информации от одного датчика — преобразователя tokoboi о сигнала к нескольким вторичным устройствам. Достаточно типичным является передача этого сигнала на вторичный регищрирую-щий или показывающий прибор с токовым входом (КСУ или А542), регулирующий блок (например, РБА), функциональный блок
§ 2.4.
Токовая система передачи
35
От Оатчиноб
Рис. 2.7. Схема подключения датчиков к приемникам через защитные устройства В-01
(например, блок сигнализации) и на УВК (на блок нагрузки или модуль нормализации).
При этом необходимо иметь в виду, что.
любой преобразователь тока может обеспечить передачу информации на некоторую ограниченную нагрузку. Как правило, она не должна быть больше 2.5 кОм при токе до 5 мА и 1,0 кОм при токе 20 мА. Иногда в проектах применяют для 100 %-ного резервирования две УВМ с модулями нормализации по 1 кОм (для тока 5 мА и напряжения среднего уровня в УСО УВМ до 5 В).
В этом случае входное сопротивление остальных вторичных приборов не должно быть более 500 Ом, а, например, для А542 — не более 200 Ом;
следует обеспечить работоспособность системы при выходе из строя или отключении для ремонта одного из приемных устройств.
Очевидно, что разрыв последовательной цепочки вторичных устройств недопустим. Чтобы обеспечить работоспособность системы, применяют устройство защитное В-01, состоящее из стабилитрона КС156А, подключаемого параллельно каждому приемному устройству (рис. 2.7).
Параметры стабилитрона выбирают так, чтобы при включенном приемном устройстве падение напряжения на соответствующем стабилитроне было ниже напряжения стабилизации и он был заперт. При отключении приемного устройства напряжение на стабилитроне возрастает и он отпирается, пропуская через себя ток и обеспечивая работу остальных последовательно включенных приемных устройств.
По паспортным данным защитное устройство В-01 подключается к участку цепи сопротивлением не более 500 Ом при токе до 5 мА и сопротивлением 150 Ом при токе до 20 мА, т. е. при напряжении на стабилитроне 3 В. При разрыве цепи падение напряжения на стабилитроне не превышает 6,2 В, а вносимая дополнительная погрешность — 0,2 %.
Так как входное сопротивление некоторых модулей СМ ЭВМ превышает указанные значения (1 кОм при токе 5 мА и 150 Ом при токе 20 мА), то применять защитное устройство В-01 нельзя. Вместе с тем оставлять всю токовую цепь без защиты от разрыва в УСО ВК тоже нельзя.
На практике на блоках нагрузки УВК устанавливаются защитные устройства В-01 с заменой стабилитронов КС156А на КС162А, КС168В или КС170А.
По справочным данным на стабилитронах КС162А, КС168 и КС170А при напряжении стабилизации соответственно (6,2 ±0,4); (6,8 ± 0,5); (7,0 ± 0,35) В и [1 = 0,8 UCT допускаются значения постоянного обратного тока соответственно 0,5 мА при V = 4,96 В; 0,4 мА при U = 5,44 В и 0,04 мА при U = 5,6 В.
Отсюда видно, что по допускаемым паспортным параметрам стабилитрон КС162 А при сопротивлении нагрузки 1 кОм и напряжении питания 5 В использовать нельзя, так как погрешность по току при этом может быть более 10%.
Для остальных стабилитронов требуется индивидуальная отбраковка, но для КС170А в любом случае погрешность по току не превышает 0,8%.
При этом необходимо учитывать, что на стабилитроне КС170А, например, при разрыве цепи приемного устройства падение напряжения может составлять до 7,35 В, что эквивалентно при токе 5 мА нагрузке 1,47 кОм Суммарное сопротивление нагрузки в э гом случае может возрасти до недопустимого значения
Для отбраковки и периодической проверки (раз в 3 года) защитного устройства В-01 собирается схема, приведенная на рис. 2.8,
2*
36
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
Рис. 2.8. Схема проверки защитного устройства В-01
Устанавливая на ИСТ-2 калиброванные (эталонные) значения тока, проверяют наличие соответствующих сигналов тока (или напряжения) у всех приемных устройств.
В отдельных случаях эталонный сигнал подается на вход первично! о преобразователя, но это связано с разгерметизацией импульсных линий и требует повторной последующей проверки их плотности.
2.5.	КОДОВАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
где ИСТ — источник тока 0-5 мА; Kj — резистор 1—2 кОм мощностью 0,25 Вт, jR2 — мат азин сопротивлений или резистор сопротивлением 600 или 1000 Ом; mAL — миллиамперметр класса точности 1,0 со щкалой до %5 мА (например, М2020); тА2 - микроамперметр класса точное!и 1,5 (RBH < 1 кОм) со шкалой до 30 мкА (например, ЩЗО2); PV - вольтметр постоянного тока класса 1,5 ;о шкалой до 7,5 В; SA — переключатель.
Для проверки работоспособности устройства В-01 в положении 1 переключателя 8-1 источником тока ИСТ задается ток 5 мА, вольтметром измеряется падение напряжения на защитном устройстве В-01. Последнее должно находиться в пределах 5,04 — 6,2 В для КС156А, 5,8-6,6 В для КС162А, 6,3-7,3 В для КС168В и 6,65-7,35 В для КС170В.
Для оценки погрешности по току переключатель переводится в положение 2, при токе от ИСТ, равном 5 мА, измеряется ток /, проходящий через защитное устройство В-01.
По1решность, вносимая защитным устройством В-01, определяется по выражению 8 = 0,02 I При токе через В-01, равном 10 мкА, эта по1решность нс превышает 0,2%.
Для удобства обслуживания и наладки приборов токовой системы передачи инфор-Maj щи предпочтительным являе ica такая ор!анизация монтажа защитных устройств и линии передачи информации, при которой всю тшовую цепь к разным приемным устройствам можно было бы проверить в одном щите или кроссовом шкафу с установленными на зажимах защитными устройствами типа В-01 (например, так, как показано на рис. 2.7)
При наладке токовой системы передачи информации проверяются адресация, наличие си! нала у потребителей цепи при отключении одного из них и метрологические характеристики. Для лого вместо первичного пре-обэазователя в линию связи подается токовый сигнал, например от ИСТ-2.
Для представления информации в цифровой форме на пультах и щитах технологического контроля в настоящее время все шире применяются унифицированные быстродействующие цифровые индикаторы, например типов Ф207, Ф208, Ф228, получающие сигнал в виде параллельного двоично-десятичного кода от ВК. При этом на индикаторе могут индицироваться цифры, русские или латинские буквы и другие знаки. В зависимости от функционального назначения на индикаторах могут быть реализованы суммирование сигналов, память, дешифрирование и Т. д.
Для примера на рис. 2.9 приведена принципиальная электрическая схема индикатора Ф228В с регистром памяти.
Питание индикатора осуществляется от двух источников постоянного тока 220 и 5 В.
Входной сигнал вводится в виде параллельного двоично-десятично! о кода 8 — 4 — 2 — 1, Амплитуда импульса, соответствующего логической 1, равна — (3±О,6) В; остаточное напряжение, соотне!ствующее логическому 0, не более 0,3 В. На индикаторах кроме представления информации производится также выдача ее на внешние устройства в двоично-десятичном коде 8—4-2—1 с логической 1 от 2,4 до 5,25 В; логическим 0 — от 0 до 0,4 В; предельные значения запускающего импульса следующие, логическая 1 — от 2 до 5,25 В, логический 0 — от —0,4 до 0,8 В.
На входы индикатора 23, 22, 21, 2° (рис. 2.9) подается код 8 —4 —2 — 1, который по команде «Запись» передается в триггеры регистра и переводит их в соответствующие состояния.
Информация может храниться в регистре долгое время. Записанный сигнал через дешифратор поступает на индикатор и вызывает свечение одного из его катодов.
Индикатор, обеспечивающий индикацию одного разряда, устанавливается в
§2.5.
Кодовая система передачи информации
37
Цель	Кошл
+Z2OB	1
+220 В	2
Точка левая	27
Залась	9
Залась	70
Вхов 2°	27
Вхов 21	22
Вход 2г	26
Вхов 23	25
Выхов 2е	2*
Выхов г1	79
Выхов 2*	32
Выхов 23	73
Точка правая	в
+5 В	7
+5 В	В
Общий	76
Общий	17
Г
	26	
57		1
47		
	«!	
S+	fe	
SS		8
№ 9
73 77
-------
С1
5
3
6
7
4
75 £-8
9
ж 77 ю L-2 7Z
Рис. 2.9. Принципиальная элек!рическая схема индикаюра с регистром памяти Ф228В
Рис 2.10. Схема проверки индикатора с ретистром памяти Ф228В
з
£ £ 2
а
а
Ъ
многоразрядный блок законченной конструкции. На передней панели блока расположен светофильтр, за которым находятся индикаторные лампочки.
Проверка индикатора производи гея по схеме, приведенной на рис 2.10. Переключатели S4, - обеспечивают независимую коммутацию каждого входа. Набирая последовательно кодовые комбинации в соответствии с табл. 2.1 и подавая на логические входы и вход «Запись» от генератора одиночные импульсы длительностью 0,1 мс и амплитудой (3 + 0,6) В, проверяют правильность индикапии. В качестве генератора можно использовать Г5-26 или анало! ичный ему. На рис 2.10 левые положения переклю-
Таблица 2.1. Зависимость индицируемого символа от кодовом комбинации на входе
Значение логическою си1 нам на входе				И иди ци-р^емый символ
2J	2-	21	20	
0	0	0	0	0
0	0	0	1	I
0	0	1	0	2
0	0	1	1	3
0	I	0	0	4
0	1	0	1	5
0	1	1	0	6
0	1	1	1	7
I	0	0	0	8
1	0	0	1	9
38
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
чателей S.41 - SA4 соответствуют логическим 1, правые - логическим 0.
При автономной наладке систем кодовой передачи информации проверяются адресность от модулей УСО ВК и надежность индикации. В частности, для борьбы с помехами линии связи рекомендуется выполнять отдельно от питающих и силовых кабелей экранированными проводами или проводами в стальных трубах.
Рис. 2.11. Структурная схема системы телемеханики ТМ320
2.6.	СИСТЕМЫ ТЕЛЕМЕХАНИКИ
В настоящее время для автоматизации удаленных объектов широко применяются системы телемеханики (СТМ). Их использование позволяет при ограниченных затратах осуществлять контроль и управление боль-ц.им числом рассредоточенных объектов с единого диспетчерского пункта, организовать АСУ ТП на основе управляющих вычислительных машин.
Агрегатные средства телемеханической техники (АСТТ), входящей в ГСП, разработаны с использованием в качестве элемент-нэй базы микропроцессорной техники и интегральных микросхем. Вместо зарекомендовавших себя систем ТМ100, ТМ200, ТМ201, ТМ300, ТМ301, ТМ500 в настоящее время выпускаются следующие СТМ: ТМ120-1, ТМ120-2, ТМ130, ТМ310, ТМ32О, ТМ511, ТМ620 и др.
Общим признаком для всех средств телемеханики является применение специальных кодирующих преобразователей сигналов для эффективного использования каналов связи и организация передачи информации по ним между одним пунктом управления (ПУ) и большим числом (наприме, 99) контролируемых пунктов (КП). При этом возможны радиальная, цепочечная или древовидная с груктуры телемеханической сети. Длина линии связи ограничивается ее параметрами (эквивалентным сопротивлением и емкостью) и при использовании телефонного кабеля достигает 15 км и более.
Устанавливаемая на ПУ и КП аппаратура позволяет передавать по двухпроводной линии связи команды телеуправления (ТУ), принимать двухпозиционные телесигналы (ТС), аналоговую информацию о текущих телеизмерениях (ТИТ) или интегральных их значениях (ТИИ), представлять эту информацию на диспетчерский пульт, видеотерминалы, регистраторы и печатающие устройства Аналоговая информация передается двоичным 10-разрядным кодом.
Рассмотрим особенности наладки СТМ на примере системы ТМ32О, предназначенной для обслуживания промышленных предприятий, объектов коммунального хозяйства и энергоснабжения городов по выделенным радиально-цепочечным линиям связи. Число линий связи 32 с подсоединением к каждой из них до трех КП. Структурная схема системы ТМ320 показана на рис. 2.11.
Число команд телеуправления ТУ, передаваемых по одной линии связи, — не более 48. Если к линии связи присоединено три КП, то к каждому из них могут подключаться до 16 объектов ТУ. Число передаваемых с одного КП сигналов ТС — не более 56 независимо от числа КП. С одного КП передается только один сигнал ТИТ.
Временная диаграмма передаваемых сшналов в ТМ320 показана на рис. 2.12.
При приеме сигналов ТС или ТИТ (рис.2.12, д) с пункта управления ПУ на данный КП подается синхроимпульс СИ и импульс разрешения передачи Р. После получения этих сигналов КП посылает свой номер и функциональный адрес ФА (если есть передача ТИТ}, номер группы (при передаче ТС) и информационный байт (контрольный сигнал КС в 13-м и 22-м тактах), который служит для контроля правильности прохождения сигнала защиты на четность.
После 22-го такта начинается второй цикл, в котором информация повторяется.
Если на ПУ информация принята верно, то с него в третьем цикле передаются СИ и сигнал квитирования КВ, после чего система переходит в исходное состояние
При передаче сигналов ТУ (рис 2.12,6) сигнал КВ с КП иа ПУ передается на третьем цикле.
Так как аппаратура ПУ и КП любой системы телемеханики достаточно сложна (обязательными узлами являются генератор тактовых импульсов, блок режимов работы, блоки управления передачей и приемом сигналов ТУ, TCf ТИТ, цифроаналоговые преобразователи, линейные узлы и т. п.), при пуско-
§2.7.
Информационная часть АСУ ТП
39
2-й цикл
1 2 34 55 7 89 10 11121314 1$ 161718 19 20 2122
3
Номер КП
СИ
Ц	п
номер г !  I Передача тс Г! f ерупИы\ IJ Т/цШ U
/ГС д;	КС
2-й цикл
1 2 3 4 5 6 7 8 3 101112 1314 15 161716 19 202122 ... 3
Т II I I! II I II I I II I I I I I I I I II I II
Рис. 2.12. Время-импульсная последовательность передачи сигналов в системе ТМ320: а — при передаче сигналов ТС или ТИТ, б — при передаче сигналов ТУ
наладочных работах наладку технических средств н автономную наладку системы рекомендуется проводить в лабораторных условиях или в помещении ПУ, установив аппаратуру передачи данных КП (АПП КП) рядом с АПП ПУ.
Для наладочных работ необходимы:
осциллограф для измерения длительности импульсов с погрешностью не более 5 % в диапазоне частот до 1 МГц с входным сигналом по постоянному току до 50 В;
частотомер для измерения периода прямоугольных импульсов в диапазоне частот до 1 МГц амплитудой не менее 12 В;
образповые миллиампервольтметры класса точности не хуже 0,2 для измерения сигналов 0-5 мА; 0 - 100 В;
тестер, пробник, имитаторы сигналов.
Перед подачей напряжения питания должны быть проверены заполнение шкафов блоками, правильность подключения внешних связей и коммутации в щитах, наличие контактов на ключах, отсутствие коротких замыканий и т. д. Сопротивления нагрузки для блоков питания должны соответствовать паспортным данным.
В определенной последовательности производится подача напряжения питания на аппаратуру ПУ при отключенных лилиях связи. Проверяется работа блоков питания, генератора (при необходимости подстраивается частота генератора), наличие тактовых импульсов на выходе распределителя синхроимпульсов и зажимах линии связи.
С помощью сервисной аппаратуры выявляются и устраняются неисправности блоков ПУ, контролируется адресация сигналов.
После аналогичной проверки аппаратуры КП, установленной в том же помещении, подключается линия связи, проверяется по синхроимпульсу полярность передачи сигналов (она должна быть положительной) и работоспособность системы с помощью имитаторов дискретных и аналоговых сигналов.
Большое внимание должно быть уделено вопросам метрологии при настройке преоб-образователя «ток — время» и аппаратуры масштабирования, наладке устройств цифровой индикации и печати.
После монтажа аппаратуры КП производится наладка системы путем имитации сигналов от каждого датчика, проверки правильности адресности, точности передачи информации и комплексная наладка системы телемеханики.
2.7.	ИНФОРМАЦИОННАЯ ЧАСТЬ АСУ ТП
При разработке современных высокоэффективных производств в металлургической, нефтехимической и других отраслях предусматриваются, как правило, автоматизированные системы технологического контроля, сигнализации и управления технологическими процессами (АСУ ТП), которые реализуются в виде информационно-управляющих вычи-
40
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
ели 1ельных комплексов (с устройствами связи с объектом, каналами связи, датчиками, исполншедьными механизмами и г д.) и соответствующего программного обеспечения (ПО).
Рассмотрим основные вопросы наладки математического обеспечения информационной части АСУ ТП.
Программное обеспечение и наладка на объектах систем, реализованных на микропроцессорных комплексах (например, Реми-конт Р-100), значительно отличаются от аналогичных работ для СМ ЭВМ. Это вызвано узким назначением таких микропроцессорных комплексов, глубокой проработкой программного обеспечения и созданием, как правило, специализированного языка высокого уровня, позволяющего осуществлять реализацию проектных рещений инженеру-системотехнику (наладчику), знакомому с технологией производства и требованиями к системе, без привлечения специалистов по программированию. При подключении к такому микропроцессорному комплексу специального переносного пульта оператора можно осуществить перегенерацию (пересборку) прикладных задач на уровне отдельных блоков микроконтроллера из заранее предусмотрений! о набора, прочесть или изменить параметры настройки, произвести анализ работы системы в реальном времени.
Наладка и обеспечение эффективного использования систем более широкого назначения представляют, естественно, большие трудности и существенно зависят от проработки в проекте наряду с основными информационными задачами (получение и первичная переработка информации, расчет косвенных и вычисляемых по моделям параметров, расчет материального баланса и технико-экономических показателей — ТЭП и т. д.) таких вопросов, как1
простота и удобство общения с вычислительным комплексом для опера тора-технолога;
надежность и живучесть системы; ремонтопригодность;
наладкопригодность системы, т е. возможность быстрог о получения данных, внесения изменений и корректировки параметров без отключения задач;
тиражируемость, т. е. многократное применение пакета программ для аналогичных производств с «привязкой» (модификацией) к каждому объекту при минимальных трудовых затратах.
Хорошо организованная операционная среда и примененные специализированные языки высокого уровня могут существенно
упростить задачи тиражирования и наладки АСУ ТП
Рассмотрим некоторые особенности основных подсистем информационной части АСУ ТП, качество наладки которых существенно влияет на работоспособность и эффективность работы всей системы.
Подсистема первичной переработки информации (ППИ) обеспечивает опрос датчиков аналоговых, дискретных, инициативных и других сигналов, контроль достоверности полученной информации, сглаживание н усреднение на заданных интервалах, масштабирование, линеаризацию и введение поправок в результаты измерений.
В зависимости от требований по точности, быстродействию и помехоустойчивости системы формируется конфигурация технических средств УСО УВК и организация программ обработки информации. Например, нормализация сигналов от термоэлектрических преобразователей может осуществляться аппаратурно (с применением модулей нормализации) или программно (путем введения общей для всех преобразователей поправки по температуре холодного спая, измеряемой одним термопреобразователем сопротивления на сборке зажимов).
При наладке подсистемы ППИ проверяется адресность, правильность включения каждого параметра в определенную группу по частоте опроса, установка регламентных 1раниц и границ аварийной сигнализации, выбор периодов усреднения, обеспечение требуемой точности линеаризации сигналов от расходомеров, термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей.
Во многих случаях при наладке систем ППИ встает вопрос о метрологической аттестации каналов ввода информации, имеющей большое значение для групп хозрасчетных параметров, в задачах расчета ТЭП и некоторых качественных показателей (например, октанового числа бензина), вычисляемых по моделям. При этом системы ввода информации, обработки ее в УВК и предел явления оператору рассматриваются как агреотные средства измерения (АСИ), подлежащие приемке и периодической поверке аналогично приемке и поверке традиционных систем технолог ического контроля Государственными стандартами предусматриваются расчетный, экспериментальный и расчетн о-экспериментальный методы аттестации
При расчетном методе погрешность каждою канала рассчитывается исходя из до
§ 2.7.
Информационная часть АСУ ТП
41
пусти мых погрешностей всех входящих в комплект устройств и программ.
При экспериментальном методе проводится предъявление и сдача поверителю всего канала. Этот метод наиболее точен, но трудоемок и трудно реализуем. На практике аттестацию технических средств ВК и программных средств наиболее удобно осуществлять на основании экспериментальных результатов поверки, а общую погрешность вычислять с учетом класса точности первичных преобразователей и других устройств, входящих в канал измерения.
Поясним сказанное примером оценки погрешностей программной части АСУ ТП.
Нелинейные характеристики датчиков температуры (термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления) при вводе сигналов от них в УВК могут быть аппроксимированы зависимостью
Т= kiU2 + k2U + Ь, (2.1)
где Т — значение измеряемого параметра, °C; V — сигнал от датчика; кь k2, b — коэффициенты, определяемые при аппроксимации статической характеристики преобразователя зависимостью (2.1).
В качестве примера в табл. 2.2 приведены коэффициенты аппроксимации для трех градуировок термоэлектрических термометров.
Как видно из табл. 2.2, при математической аппроксимации сигналов, например, от термоэлектрических преобразователей
зависимостью (2.1) относительная погрешность составляет 0,4 —1,1%.
Для снижения погрешности применяют другие меюды аппроксимации, в частности метод кусочно-линейной аппроксимации, описываемый алгоритмом, при котором весь диапазон измерения разбивается на ряд поддиапазонов, в каждом из которых нелинейная зависимость аппроксимируется линейной вида
T=kU + a.	(2.2)
Значения коэффициентов уравнения аппроксимации, например, для термоэлектрического преобразователя градуировки ХК при температуре термостатирования холодных спаев (45 + 0,1) °C приведены в табл. 2.3.
При аппроксимации по (2.2) погрешность измерения температур по поддиапазонам, указанным в табл. 2.3, не превышает 0,9 °C, при аппроксимации по (2.1) — 3,01 °C. Таким образом, способ аппроксимации по (2.2) является более предпочтительным.
При узкопредельных измерениях (па-пример, при диапазоне измерения 450 — 540 °C) точность математической обработки может быть повышена за счет как разбиения диапазона измерения на поддиапазоны и соответствующего выбора коэффициентов, так и учета систематической составляющей погрешности реального термоэлектрического прео бразовател я.
Таким образом, погрешность измерения существенно зависит от принятого программного обеспечения системы.
Диалоговая подсистема предназначена для общения человека с машиной и позволяет
Таблица 2.2. Коэффициенты уравнения аппроксимации (2.1) для термоэлектрических преобразоват елей
Градуировка преобразователя	Диапазон измеряемой температуры,	Коэффициенты			Погрешность аппроксимации	
		*1		b	абсолютная, °C	относительная, %
ПП-1	0-1600	-1,47	+ 11,8	+ 17,7	17,69	1,1
ХК	0-600	-0,03	+ 13,75	+ 3,01	3,01	0,5
ХА	0-1100	+0,011	+ 23,6	+ 4,87	4,87	0,4
Таблица 2.3. Коэффициенты уравнения аппроксимации (2.2)
Поддиапазон аппроксимации, °C	к	а	Поддиапазон аппроксимации, °C	к	а
0-100	14,286	44,30	300 — 380	11,679	67,70
100-200	12,987	49,35	380-460	11,561	70,60
200-300	12,120	58,80	460-540	11,429	75,30
42
Наладка систем передачи и приема информации
Разд. 2
псльзователю обеспечить доступ к необходимой на каждом уровне управления информации, защиту от несанкционированного иг и ошибочного ввода данных, технологическую сигнализацию, выдачу информации пс запросу оператора или по инициативе системы в цифровой или графической форме на черно-белые или цветные видеотерминалы и регистрацию этой информации.
От диалоговой подсистемы в значительной степени зависит, «приживется» ли данная АСУ ТП, Очень важны формы представления ит формации, простота ее понимания, возможность идти от «общего к частному», т.е, получение общего представления о состоянии процесса и возможность выявления состояния каждого аппарата или параметра. Если технологу для вызова таблицы интересующих его параметров приходится осуществлять более двух-трех нажатий на клавиши дисплея, запоминание которых затруднено, то это уже является предпосылкой для корректировки диалоговой подсистемы.
Особенно четко должна быть налажена работа диалоговой подсистемы в режимах передачи управления объектом на УВК и обратно, при этом должны быть обеспечены бестолчковые переходы при включении или отключении отдельных подсистем, задач и гр упп параметров, четкость представления информации при аварийной ситуации и отказе устройств вычислительного комплекса.
Диалоговая подсистема должна предоставлять возможность контролировать работу всех программ, диагностировать и устранять неисправности, включать и отклю-ча ть отдельные задачи, корректировать пе раметры настройки per уляторов, per ла-ментные и аварийные границы параметров, наращивать систему, включая новые задачи бе з изменения (желательно и без отключения не время наладки) уже работающих подсистем и задач. Последнее требование является одним из важнейших при оценке пригодности разработанного проекта к наладке и внедрению, так как на практике включить весь набор запроектированных задач при пуске объекта не удается
При наладке диалоговой подсистемы необходимо обратить внимание иа удобное для оператора-технолога распределение параметров по группам, обеспечение требуемой скорости вызова, распределение информации пользователям (на дисплей диспетчера или начальника цеха выводятся укрупненные данные, оператору — более детальные и т.п.). Большое значение имеет правильная настройка узлов защиты от случайных ошибок оператора и от несанкционированного ввода
данных (например, оператор-технолог не должен изменять параметры динамической настройки регуляторов или регламентные границы параметров), случайной «игры» с клавиатурой видеотерминала.
Подсистемы вывода сообщений и выдачи управляющих воздействий обеспечивают своевременную выдачу информации или хранение ее в случае перегрузки УВВ. Недопустима потеря части информации из-за недостаточного быстродействия печатающих устройств или их отказа. Недопустима также выдача ошибочных управляющих воздействий при отказах устройств или сбоях в ВК. Эти подсистемы обеспечивают живучесть системы в целом и строятся таким образом, что устройства вывода информации реализуются в цепи дублирования, резервирования и замещения. Например, при отказе устройства быстрой печати (УБП) информация начнет выводиться на устройство регистрации, например знакосинтезирующее, и т. п.
При распределении памяти для этих задач должна быть обеспечена достаточная емкость буфера сообщений, чтобы буфер ие переполнялся при большом потоке сообщений, например в аварийной ситуации.
Подсистема выдачи управляющих воздействий должна обеспечивать не только передачу и преобразование цифроаналоговой информации по заданному адресу, ио и бес-толчковые переходы при включении и отключении отдельных контуров и защищать объект от ложных управляющих сигналов. Такая зашита реализуется как программно, так и аппаратурно. Например, при управлении от УВК пневматическим исполнительным механизмом в системе непосредственного цифрового управления (НЦУ) может быть применен пневматический (на элементах У СЭППА) блок ограничения по скорости выдачи управляющего сигнала (реализованный как ограничитель за такт выдачи). В этом случае даже при полном отказе УВК (или при отключении напряжения питания установки) пневмосигнал, больший допустимого, на исполнительный механизм не пройдет, так как имеются пневматические емкости (ресиверы), обеспечивающие работоспособность пневматических систем на время, достаточное для устранения аварийной ситуации или перехода иа ручное управление
Подсистемы организации и доступа к базе данных, диспетчеризации задач. Организация базы данных определяет такие важные показатели системы, как быстродействие (особенно для систем с внешней памятью), объем задач при ограниченных ресурсах оперативной памяти и т.д.
§2.7.
Информационная часть АСУ ТП
43
Реализуемые АСУ ТП задачи классифицируются по быстродействию и значимости, и им присваиваются определенные приоритеты.
Если во время выполнения решения какой-либо задачи появится запрос от более приоритетной задачи, происходит прерывание в решении прежней задачи, к которому диспетчер или сама система возвращается после выполнения более приоритетных операций Такое весьма упрощенное представление о диспетчеризации задач позволяет понять, что при неудовлетворительной организации базы данных и достаточно загруженной системе некоторые менее приоритетные функции могут выполняться нерегулярно или не выполняться вообще. Стремятся так организовать базу данных, чтобы все необходимые для решения этой задачи данные можно было получить за одно обращение к устройству (например, дисковой памяти) с минимальной потерей времени или по определенному адресу оперативной памяти.
Расстановка приоритетов, выполняемая при генерации и наладке системы, очень важна. Например, высокий приоритет присваивается задачам аварийной сигнализации, системам НЦУ и ППИ и подсистемам диалога, чтобы оператор не был вынужден ждать ответа на запрос более 2 — 3 с. что иногда случается на практике.
Меньшие приоритеты присваиваются задачам выдачи режимного листа, расчета материального баланса и технике- экономических показателей, вычисления косвенных параметров по модели, оптимизационным задачам и т. п
Ддя большинства информационных систем не следует слишком часто проводить опрос всех параметров, так как эта задача имеет достаточно высокий приоритет и при болыцом объеме информации занимает много машинного времени.
Обычно все параметры по частоте опроса разбиваются иа группы, наиболее часто опрашиваются ответственные и быстроиз-меняющиеся параметры, например датчики расхода (примерно каждые 3 с), реже — системы измерения давления и уровня (через 6 с), еще реже — системы контроля температуры (примерно каждые 15 с), и совсем редко — системы измерения физико-химических величин и параметров ручного ввода (например, лабораторного анализа — один раз в минуту).
Сервисные подсистемы должны обеспечивать1
тестирование устройств УВК, модулей и каналов У СО;
проверку программного обеспечения по контрольным примерам и задачам; подютов-ку, загрузку, трансляцию, редактирование, 1енерацию и отладку системы;
возможность модификации программного обеспечения при улучшении характеристик системы или при ее тиражировании.
При пусконаладочных работах сервисные подсистемы имеют очень большое значение, так как они определяют наладкопригод-ность системы, позволяют значительно ускорить процесс отладки, локализации ошибок как в программах, так и в устройствах.
Необходимо отметить, что даже в АСУ ТП средней мощности (несколько сотен входных сигналов) процесс отладки системы на объекте чрезвычайно сложен и важен.
При ненормальной работе системы прежде всего возникает вопрос; где произошло нарушение — в аппаратуре или в программе?
С помощью стандартных тестов и контрольных задач выявляется общая работоспособность технических средств. Однако некоторые аппаратурные неполадки выявляются только при работе всей АСУ ТП Вместе с тем программные средства также проверяются неполностью. Известны случаи, когда выявлялись ошибки в пакетах многократно тиражируемых программ Прн этом речь идет не об ошибках, вызванных размножением программ, а о непроверенных ветвях алгоритмов, работающих в редких ситуациях.
Особенно трудоемко выявление таких редко повторяющихся ошибок в системах реального времени, когда неисправность может возникать один раз в сутки или даже реже; проанализировать причины ее появления чрезвычайно сложно.
Как правило, пусконаладочные организации учитывают важность этих подсистем и не ограничиваются использованием стандартных подсистем, а постоянно их развивают и совершенствуют, В частности, большой модернизации подвергаются программы-отладчики, которые используются в режиме реального времени и включаются как подсистема отладки в пакет при генерации программного обеспечения.
Раздел 3
НАЛАДКА ВТОРИЧНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ И УСТ-РОЙСГВ С УНИФИЦИРОВАННЫМИ ВХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
3 1. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
Пневматические в юричные приборы i ипа ПВ с унифицированным входным сигналом в диапазоне 20—100 кПа ил сдавливаются одно- двух- и трехканальиыми.
Принципиальная схема однокачального вторичного прибора предс!авлена на рис. 3.1.
Действие прибора основано на компенсационном методе измерения, при котором усилие на приемном элементе, возникающее от изменения входного давления Рвх. уравновешивается усилием пружины обратной связи, натяжение которой определяет положение указателя прибора.
Сжатый воздух от источника питания через посюянный дроссель 1 подается к соплу 5 и силовому элементу /0.
При изменении контролируемого параметра РВ1 приемный сильфон 3, перемещая рьиаг 4, изменяет зазор между неподвижным соплом 5 и заслонкой 6, закрепленной на конце рычага 4
Если заслонка прикрывав! сопло, давление в линии на силовой элемент увеличивается, мембрана выгибается, отводя рычаг 8, к концу которо!о прикреплена лавсановая нить 14. Перемещение нити через ролики 11 и 13 вызывает растяжение пружины обратной связи 7, соединенной с нижним конном рычага 4.
При увеличении значения контролируемого параметра рычаг 8 перемещается вправо, пить, растя! ивая пружину, тянег вверх закрепленный на ней указатель параметра 12, пружина 7 отводит рычаг 4 и заслонку 6 от сопла 5 почти в исходное положение. Таким образом, усилие, развиваемое приемным сильфоном 3, компенсируется усилием пружины обратной связи 7, определяющей ход указателя 12.
При уменьшении входного сигнала Рвх верхний конец рыча1а 8 перемещается влево и указатель опускается.
Рычаги 4 и 8 крепятся к кронштейнам при помощи пластинчатых пружин 2 и 9.
Так как прибор предназначен для регистрации унифицированного пневматического сигнала в диапазоне от 20 до 100 кПа, в нем предусмотрены корректор нуля и узел ре!улировки диапазона шкалы прибора. Нулевое значение указателя, соответствующее значению пневмосигнала 20 кПа, устанавливается выведенным на лицевую панель корректором нуля, воздействующим на начальное натяжение нити через промежу i очный ролик 11. Конечное значение указателя, соответствующее максимальному значению пневмосигнала (100 кПа), наслаивается изменением числа витков пружины обратной связи 7. При пом изменяется жесткость
§ 3.1
Пневматическиеприборы
45
Таблица 3 1. Значения входного давления на отметках шкалы вторичных пневматических приборов с линейной характеристикой
Единицы измерения давления	Значение давления на отметке шкалы, %										
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
кПа мм рт. ст.	20 147,6	28 206,7	36 265,7	44 324,8	52 383,9	60 442,9	68 502	76 561,1	84 620,1	92 679,2	100 738,2
Таблица 3.2 Значения входного давления на отметках шкалы вторичных пневматических приборов с квадратичной харак1 еристикон
Единицы измерения давления	Значение давления на отметке шкалы, %								
	0	30	40	50	60	70	80	90	100
кПа	20	27,2	32,8	40	4,88	5,92	71.2	84,8	100
мм рт. ст.	147,6	200,8	242,1	295,3	360,2	430,7	525,6	625	738,2
пружины, т. е. одному и тому же перемещению указателя 12 соответствует разное усилие обратной связи, компенсирующее входное усилие Рвх. Это изменяет диапазон измерения прибора, который должен бы iь равен 100 мм (размах шкалы) при изменении входного сигнала ог 20 до 100 кПа
Так как вторичные пневматические приборы имеют класс точности 1,0, то в качестве образцовых приборов при поверке рекомендуется использовать маноме[ры типа ОБМ класса точности 0,15 со шкалой 9—160 кПа. Возможно использование манометров со шкалой 0—100 кПа. В этом случае необходимо задатчиком осторожно (медленно) увеличивать давление при поверке максимальных значений шкалы проверяемого прибора во избежание выхода из сгроя образцового прибора при подаче давления более 100 кПа.
В стапионарных условиях при поверке можно применять ртутные U-образные манометры со шкалой до 1000 мм рт. ст.
Если вторичный прибор имеет линейную статическую характеристику, то для ею поверки на всех оцифрованных значениях шкалы пользуются данными забл 3 1 или формулой
Р = 80(х/хмакс) + 20,	(3.1)
где Р — значение пневмосигнала, кПа; х — значение переменной; хмаке — нормирующее значение переменной.
При измерении расхода Q без ушройсгв линеаризации прибор имеет квадратичную шкалу; в этом случае пользуются формулой
Р = 80(Q/QMaKC)2 + 20	(3.2)
или табл. 3.2.
Предмонтажная проверка, ведомственная или государственная поверка предусматривают проверку погрешности на оцифрованных точках при прямом и обратном ходе, оценку заходов за нуль и максимум, качество записи, скорость диаграммной ленты. Для вторичных приборов с встроенной станцией управления (например, типа ПВ10.1Э) необходимо проверить работоспособность станции управления и 1ерметичпость каналов. Для двух- и трехстрелочных приборов не рекомендуется проверять все измерительные системы одновременно, так как в этом случае не выявляются возможные заедания механизмов.
3.2. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ С ТОКОВЫМИ ВХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
Рассмотрим принцип действия и особенности наладки вторичных приборов с юко-выми входными сигналами на примерах наиболее распространенных приборов этой [ руппы.
3.2.1. ПРИБОРЫ АНАЛОГОВЫЕ ТИПОВ А502, А542 И А543
Приборы аналоговые предназначены для измерения значений постоянного тока и напряжения, а также неэлекгрических величин, преобразованных в указанные выше элек грические сигналы.
Приборы А5О2 и А542 изготавливаются одно- и двухканальными, А543 — трехкапаль-ными, Приборы А5О2 — показывающие, А542 и А543 — показывающие и регистрирующие.
46
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Н Усилитель пос- \ А Иснолногпельный
* тоякнаса том. П бвиеитвяь
Динамичосяил обратная вбязь
Школа и бнавранна
Жесткая обратная с б язь (яеханячвскпя)
Рис. 3.2, Структурная схема приборов А5О2, А542 и А543
#7	$11
Рис. 3.3. Измерительная схема приборов А502, А542 и А543
Структурная схема приборов представлена на рис. 3.2.
Измерительная схема приведена на рис. 3.3. Индексы в обозначениях резисторов и конденсаторов соответствуют их обозначениям на принципиальной схеме прибора в инструкции на него завода-изгото-витегя (рис. 3.4) Как следует из рис. 3.2 и 3.3, з основу работы приборов положен компенсационный метод измерения входного сигнала, осуществляемый электромеханической следящей системой. Входное сопротивление Rfi6 (рис. 3.3) и сопротивление R67 измерительной схемы моста выбираются в зависимости от диапазона измерения приборов: R66 = (200±0,05) Ом — для 0— 5 мА; *бб = (50±0,03) Ом-для 0-20 мА; R66 = = (66 5±0,03) Ом — для 4 — 20 мА; R6-> = = (3 — 0,1) Ом — для 4—20 мА и Лб7 = О для С—5 и 0 — 20 мА.
Принципиальная электрическая схема одного канала приборов приведена на рис. 3.4.
Приборы А5О2. А542 и А543 имеют модификации, рассчитанные на работу с различными входными унифицированными сигналами, Принципиальные схемы этих модификаций отличаются только в части их входных цепей (рис. 3.4).
Принципиальные схемы каждого канала измерения аналогичны.
Настроечные элементы расположены на плате печатного монтажа. Резистор R24 «Обратная связь» служит для регулировки вариации показаний прибора и характера переходного процесса при скачкообразном изменении входного сигнала.
Если регулировкой резистора R24 не обеспечивается требуемый результат, то для дополнительной регулировки используется резистор R62.
Резисторы Rg и Rio служат для регулировки основной погрешности прибора, причем резистор R8 используется для регулировки погрешности измерения на иачаль-
§ 3,2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
47
Рис. 3,4, Принципиальная электрическая схема одного канала приборов А502, А542 и А543: « — схема прибора с входным сигналом 0—10 В; б — схема прибора с входным сигналом 0-1 В (остальное см рис. 3.4, а); в — схема прибора с входным сигналом 0-5, 0—20 мА (остальное см. рис. 3.4,а); г — схема прибора с входным сигналом 4 — 20 мА (остальное см. рис. 3.4,«); д — схема прибора с входным сигналом -10—ЦО В, 5Вг - кнопки переключения на установку задания сигнализации, — выключатель питания прибора; SA2 — выключатель лентопротяжного механизма; Д, — Дз — двигатели следящих систем 1 — 3-го каналов; Д — двигатель лентопротяжного механизма; П - платы печатного монтажа; ЛПМ — лентопротяжный механизм, TV — трансформаторный блок; ХЗ - штепсельный разъем
ных отметках шкалы, а резистор К10 - на конечных.
Потенциометр RS1 «Чувствительность» служит для регулировки чувствительности прибора.
Потенциметром R5 «Установка сигнала» устанавливается указатель на отметку шкалы, на которой срабатывает сигнальное устройство.
Точность срабатывания сигнального устройства на этой отметке шкалы регулируется резистором Д44.
Поверка и настройка приборов
Определение основной погрешности приборов во показаниям проводят на всех числовых отметках шкалы в следующей последовательности:
подключают прибор по схеме на рис. 3.5, а; подавая входной сигнал установки УС (рис. 3.6), устанавливают указатель прибора ниже проверяемой отметки, медленно изменяя входной сигнал, доводят указатель до совмещения с этой отметкой и определяют значение x = Xj. Значение входного
48
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Рис 3.5. Схема подключений прибора для проверки основной погрешности показаний н погрешности сигнальною устройства: а — приборов щитового и насюльного исполнений; б — приборов стоечного исполнения, УС— уста ювка задания входного сигнала (см рис 3 5, а), П — проверяемый прибор. Я( — Я6 — лампочки (индикаторы) 6 3 В, G — батарея 6 В, X,, Х2, Х5 - Х7 — разъемы прибора, Л — питание прибора, БТ блок трансформаторный, J — III- обозначение каналов
Рис. 3.6. Принципиальная электрическая схема установки задания входного сигнала (УС)‘
/?о — образцовая кагушка сопротивления 100 Ом; PV - цифровой вольтметр постоянного г ока (например. Ш4151. ИРС — источник регулируемого сигн.гла, G—батарея 12 В, - резистор 20-30 кОм (например, ППЗ-43), R2 — резисюр 1 — 2кОи(напрнмср ППЗ-53), R3 — резистор 33 —51 Ом (например. ППЗ-43); $Л[ -5Л3 - переключатели
(например, ТП1-21
сигнала прибора на установке УС при проведении испытаний по пунктам технических требовании определяют по пока-шниям цифрового вольтметра (для прибора с входным сиг налом напряжения постоянного тока) и как отношение показаний тшф-ровог о вольтметра к сопро i ивлению ре-зисюра Ro (для прибора с входным токовым сигналом);
устанавливают указатель выше проверяемой отметки и, медленно изменяя входной сигнал, доводят его до совмещения с этой отметкой и определяют значение х = х2;
определяют абсолютную погрешнос г ь прибора по показаниям как наибольшее из двух значений Д( и Д2, рассчитанных по формулам
Д1 = ’CflOM —	(3.3)
Дг = Хяом х2,	(3.4)
где хном — номинальное значение входного сш нала, соответствующее поверяемой отметке, мА.
Основную приведенную погрешность прибора по показаниям в процентах нормиру ющег о значения рассчитывают ио формуле
уи = Лп • 100/ху,	(3.5)
где Дп - наибольшее из двух значений, рас-счиганных по (3.3) и (3 4), мА; xN — нормирующее значение, мА.
Значение хном для приборов с равномерными шкалами рассчитывается по формуле
ХНОМ =	— ^r)X/v/(^K — А) + ^ЦОмО? (3-6)
где Ан, Ак — значения измеряемой величины по шкале прибора для поверяемой, начальной и конечной отметок соответственно в единицах измеряемой величины (мА, мВ, Ом и т. п.); Ху — то же, что в (3.5); х}(ОМо — номинальное значение входного сигнала, соответствующее начальной отметке шкалы, мА.
Для приборов с диапазоном входных токовых сигналов 0—5 и 0 — 20 мА значение ХдомО ~	= 0; с диапазоном 4-20 мА значение хном0 =	= 4 мА
Значение хном для приборов с неравномерными шкалами, предназначенных для измерения температуры, рассчитывают по формуле
хном =	+ ^номО, (3.7)
где ВЛ, Вн, Вк - значения, взятые из соот-ветс т вующей номинальной статической характеристики преобразования термопреобра-зователя для поверяемой, начальной и конечной отметок шкалы в единицах измеряемой величины (мА, мВ, Ом и т. п.);
§ 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
49
xjv-io же, что в (3.5); хном0 — ю же, что в (3.6).
Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей должны соо гветствовать ГОСТ 3044 — 84, ГОСТ 6651 -84, ГОСТ 10627-71.
Значение хкоч для приборов с неравномерными шкалами и квадра]ичной зависимостью между показаниями прибора и значениями входного сигнала рассчитывается по формуле
*ном = Х*™2 + *ном0*	(3-8)
где — то же, что в (3.6); т = (Ах — — АИ)/(АК — Лн) — показания прибора в отно-сигельных единицах; Ах. .4К, 4Н, хнам0 “ то же, что в (3.6).
Соответствующие формулам (3.6) и (3.8) расчетные значения /ном приведены в табл. 3.3 и 3 4.
Допущимая погрешность yn = Ап-100/x/v по показаниям не должна превышать 0,5%, поэтому поверочная annapaiypa для токового сигнала должна иметь соотве ютвую-щий класс точности. Наиболее целесообразно использование для измерения гока образцовых катушек с сопротивлением В = 100 Ом класса точности 0,01 (1ипа Р331) или магазина сопротивлений класса точности 0,02 и Цифровых вольтметров класса точности 0,1, например типа Щ1413, или цифровых комбинированных приборов, например типа 1Ц68ООЗ (см. разд. 1)
Определение основной погрешности приборов по зашей проводят на всех линиях отсчета диаграммной ленты, включая начальную и конечную линии, в следующей последовательности:
устанавливают устройство записи ниже 1 [роверяемой линии и, медч енно изменяя входной сигнал, совмещают пишущее устройство с этой линией и определяют значение х = х3;
устанавливают устройство записи выше проверяемой линии и. медленно изменяя входной сигнал, совмещают устройство записи с л ой линией и определяют значение
определяют абсолютную погрешность приборов по записи Л51, как наибольшее из двух значений А3 и А4, рассчитанных но формулам
Ад — Хномц + (Хном Хномо)Гд/Гн; (3.9) А4 — хном() + (хном — хномо)Гн/Гном — х4, (3.10) >де к1ГОМ - то же, что в (3.3) и (3.4), хном0 -то же, что в (3.6); L4, ГнОМ — действительная и номинальная ширина поля записи диаграммной ленты, мм
Основную приведенную погрешность приборов по записи в процентах нормирующего значения рассчитывают по формуле
Yjh = Азп • 100/х\,	(3.11)
где А)П — наибольшее значение, полученное по (3.9) и (3.10), xN — то же, что в (3.5).
Так как дополнительная по[решность по записи, вызванная отклонением действительной ширины поля записи от номинальной, не превышает 0,2% основной погрешности приборов по записи, то в (3 9) и (3.10) допускается принимав Гд — Гном-
Определение погрешности прибора по сигнализации. Основную погрешность по сигнализации определяют не менее чем на трех числовых отметках, соответствующих
Таблица 3 3. Значегмя /ном для приборов е линейной зависимостью показами от входного сиг нала
Шкала тока. мА	Значение 7Н0М на отмепсе шкаэы, °0										
	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
0-5	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
0-20	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
4-20	4	5,6	7,2	8,8	10,4	12	13,6	15,2	16,8	18,4	20
Таблица 3.4 Значегмя /ном для приборов с квадратичной зависимостью показаний о г входного сигнала
Шкала тока, мА	Значение	на огмегке шкалы, %							
	30	40	50	ьо	70	80	90	100
0-5	0,45	0,8	1,25	1,8	2,45	3,2	4,05	5
0-20	1,8	3,2	5	7,2	9,8	12,8	16,2	20
4-20	5,44	6,56	8	9,76	11,84	14,24	16,96	20
50
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
примерно 10, 50 и 90% шкалы, следующим образом:
подключают прибор по схеме на рис. 3.5,6;
нажимают кнопку сигнального устройства. потенпиометром К5 «Уставка сигнала» (см. рис. 3.4) устанавливают указатель прибора на поверяемую отметку шкалы и отпускают кнопку;
устанавливают с помощью установки УС (см. рис. 3.6) указатель прибора выше проверяемой отметки так, чтобы светилась лампочка Н1 или Н3 (в зависимости от канала), и, медленно изменяя входной сигнал, добиваются срабатывания сигнального устройства (лампочка или Я3 должна погаснуть) и определяют значение х = хэ;
устанавливают указатель прибора ниже проверяемой отметки так, чтобы светилась лампочка Н2 или И4 (в зависимости от канала);
медленно изменяют входной сигнал, добиваются срабатывания сигнального устройства (лампочка Н2 или Н4 должна погаснуть) и определяют значение х = х6.
Абсолютную погрешность приборов но сигнализации Д. определяют как наибольшее и., двух значений Л5 и Аб, рассчитанных по формулам
Д? = *НОм - *j;	(3.12)
Ле ~ хном ~ Хь,	(3.13)
где хном - то же, что в (3.3) и (3.4).
Основную приведенную погрешность приборов по сигнализации в процентах нормирующего значения рассчитывают по формуле
ус = Дс - 100/xjv,	(3.14)
где Де - наибольшее из двух значений, рассчитанных по (3.12) и (3.13); xN - то же, что в (3.5).
Определение вариации показаний. Вариацию показаний определяют на всех отметках шкалы следующим образом:
устанавливают указатель прибора в исходное положение;
медленно увеличивают входной сигнал да значения х = х7, при котором указатель начнет перемещаться от исходного положения;
уменьшают входной сигнал до значения х = х8, при котором указатель начнет перемещаться в сторону исходного положения.
Вариацию показаний рассчитывают по формуле
b = х7 — хв.	(3.15)
Вариацию показаний, выраженную в процентах нормирующего значения, вычисляют по формуле
= ЫОО/х#,	(3.16)
где — то же, что в (3.5).
3.2.2. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ ТИПОВ А550, А65О И А660
Приборы предназначены для измерения и регистрации значений постоянного напряжения или тока, а также неэлектрических величин, преобразованных измерительными преобразователями в унифицированные сигналы постоянного напряжения или тока.
Приборы выпускаются 1-, 2- и 12-ка-нальными с одной, двумя или гремя шкалами.
Одноканальные и двухканальные приборы по методу измерения являются авто-компеисаторами следящего уравновешивания.
На рис. 3.7 представлена структурная схема следящей системы одноканального прибора. В двухканальном приборе имеются две следящие системы, идентичные системе, показанной на рис. 3.7.
Измеряемый сигнал Ех через фильтр 1, ослабляющий помеху с частотой 50 Гц, поступает на вход усилителя постоянного тока 2, где сравнивается с компенсирующим напряжением Ском измерительного моста 3, к которому подключен стабилизированный источник напряжения 4.
Сигнал ошибки ALT = Ех — t/K0M после усиления поступает на вход корректирующего звена 5, на выходе которого появляется напряжение, пропорциональное ошиб-
Рис. 3.7. Структурная схема следящей системы приборов А550, А650 и А660:
1 — фильтр; 2 — усилитель постоянною тока; 3 — измерительный мост; 4 — источник стабилизированною напряжения; 5 — корректирующее звено; 6 — формирователь импульсного сигнала; 7 — коммутатор; 8 - бесколлекторный двигатель постоянною тока: 9 — редуктор; 10 — преобразователь вращательного движения; 11 — каретка с пишущим
узлом
8 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
51
Рис. 3.8. Структурная схема управления перемещением диаграммной ленты:
1 - задающий генератор; 2 - управляемый делитесь частоты; 3 — коммутатор; 4 ~ шаговый двигатель; 5 - лентопротяжный механизм
ке АС и ее производной. Выходное напряжение корректирующего звена 5 преобразуется формирователем 6 в длительность импульсов, которые поступают на коммутатор 7 исполнительного механизма — электродвигателя 8.
Электродвигатель 8 через редуктор 9 и преобразователь вращательного движения в поступательное 10 перемещает каретку 11 с пишущим узлом и подвижный контакт регулируемого резистора измерительного моста 3 до тех пор, пока измеряемое напряжение Ех не будет скомпенсировано напряжением С\ом. Электронные устройства 1, 2, 4, 5 и 7 конструктивно объединены в одном блоке — блоке следящего уравновешивания БСУ. Управление перемещением диаграммной ленты осуществляется по структурной схеме, представленной на рис. 3.8.

Рис. 3.9 Структурная схема многоканального прибора:
1 — коммутатор входных сигналов; 2 - усилитель постоянного тока; 3 — регулируемый резистор; 4 — источник стабилизированного напряжения; 5 — корректирующее звено; 6 — формирователь импульсного сигнала; 7 - коммутатор: 8 - бесколлекторный двигатель; 9 - редуктор; 10 - преобразователь вращательного движения в поступательное; 11 - печатающая каретка, 12 — шаговый двигатель печати; 13 - преобразователь «угол - код»; 14 -блок управления, 15 — коммутатор шагового двигателя печати; 16 — формирователь импульсного сигнала; 17 — управляемый делитель частоты, 18 — коммутатор шагового двигателя лентопротяжного механизма; 19 ~ шаговый двигатель лентопротяжного механизма; 20 - лентопротяжный механизм
Задающий генератор 1 формирует импульсы, поступающие на вход управляемого делителя частоты 2. С выхода делителя частоты 2 импульсы поступают на коммутатор 3 шагового двигателя 4, который приводит в действие лентопротяжный механизм 5.
В приборе предусмотрено управление лентопротяжным механизмом от внешнею генератора импульсов.
Управление лентопротяжным механизмом от внешнего генератора производится при нажатой кнопке «Внешнее» переключателя «Управление ЛПМ», расположенных на панели управления прибором. В этом случае импульсы внешнего генератора поступают непосредственно на вход коммутатора шагового электродвигателя.
По методу измерения многоканальные приборы являются автокомпенсаторами следящего уравновешивания циклического действия. Структурная схема многоканального прибора представлена на рис. 3.9.
Входные сшналы Ех1, Ех2>...,Ех12 через коммутатор 1 последовательно во времени поступают на вход следящей системы, отличающейся от следящей системы, показанной на рис. 3.7, только тем, что вместо каретки с пишущим узлом используется печатающая каретка.
Циклическая регистрация входных параметров осуществляется с помощью шагового двигателя 12, который механически связан с печатающей кареткой 11 и преобразователем 13 угла поворота в 4-разрядный двоичный код, поступающий на устройство управления 14.
С шаговым двигателем 12 связан также преобразователь угла поворота в последовательность импульсов, которые выдают сигналы готовности каретки к печати н окончания процесса печати. Управление продолжительностью циклов печати и перемещением диаграммной ленты осуществляется с помощью тактовых импульсов f с частотой 50 Гц, поступающих от силовой сети через формирователь 16 и управляемый электроделитель частоты 17 на вход блока управления 14 и вход коммутатора 18 шагового двигателя 19, приводящего в действие лентопротяжный механизм 20. Работа прибора осуществляется следующим образом.
После включения прибора в сеть шаговый электродвигатель 12 приводит во вращение диски преобразователей угла поворота в двоичный и чисдо-импульсный коды. Как только очередная литера печатающего колеса каретки 11 окажется над диаграммной лентой, с датчика положения преобразователя
52
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
угла поворота в число-импульсный код на вход блока управления 14 nocrynaei импульс, являющийся командой, останавливающей вращение шагового двигателя 12.
3 э гот момен I на выходе преобразователя 13 «угол — код» возникает кодовая комбинация, соответствующая номеру пуансона каретки и номеру подключаемо! о датчика.
Код с выхода преобразователя 13 поступает на управляющие коды коммутатора 1, в результате чего к входу следящей системы подключается очередной датчик и начинается процесс уравновешивания следящей системы
По истечении выдержки времени, дли-тель зость которой регулируется дискретно с помощью переключателей «Цикл печати», расположенных на панели управления прибором, с платы управления поступает команда печати, шаговый двигатель начинав! вращаться в противоположном направлении, благодаря чему осуществляется прижатие пуансона печатающего колеса к диаграммной лент; и производится отпечатывание точки с индексом датчика.
Качество печати регулируется положением датчика конца печати, входящего в преобразователь «угол - число-импульсный код», на выходе которого в конце печати возникает импульс, реверсирующий направление вращения шагового двигателя, благодаря чему происходит подъем печатающего колеса и начинается его переход к следующей точке.
После поворота печатающего колеса на ЗСГ весь процесс повторяется. Таким образом происходит циклическая регистрация значения входных сигналов датчиков.
Если необходимо исключить регистрацию параметров одного или нескольких датчиков по выбору оператора, следует отключить соответствующие кнопки переключателя «Включение реi истрации».
Проверка и настройка приборов
Определение соответствия основной но-1решности по показаниям допускаемым значениям проводят по схемам на рис. 3.10 — 3.12 в зависимости ог исполнения прибора
Рис 3 Ю. Схема включения для поверки приборов А550-001:
Ri и R2 — катушки типа Б-17633.45 или Б-17 633 45-01; R3 - образцовая катушка сопротивления, R< - магазин сопротивлений на 100 Ом, R, - резистор 100 Ом. R6 - резистор 100 Ом, РА -амперметр переменного тока: G — аккумулятор 6 В, SA — выключатель ТВ2-1: РУ1 — цифровой вольтметр, Г - гальванометр, ИП - потенциометр постоянною юка, ИРН - источник регулируемого напряжения, 0-10 В, TV - автотрансформатор; PV2 - вольтметр переменною юка, Гн — генератор нрямоу! ольных импульсов; PF — частотомер
§ 3.2.	Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
54
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Перед поверкой приборы прогревают в течение 30 мин при номинальном напряжении питания.
Поверку проводят на всех числовых отметках шкалы при плавном увеличении и умет ьшении входного сигнала, в многоканальных приборах устанавливают цикл регистрации 72 с.
Сопротивления катушек Rj приборов, предназначенных для измерения тока 0 -5 и 0 - 20 мА, должны соответствовать (500 + 0,25) и (125,00±0,06) Ом.
Рассчитывают для каждой поверяемой отметки х два значения входного сигнала Xj и х2 по формулам
*1 = -vhom — Ащ, — дпр/2:	(3.17)
Xj = хном + Апр — дПр/2,	(3.18)
где <иом — номинальное значение (расчетное) входного сигнала, соответствующее пове-ряеьой отметке шкалы, В или мА; Аир -абсолютное значение предела допускаемой систематической погрешности прибора, В или мА; qQp — изменение входного сигнала, соответствующее шагу намотки регулируемого резистора измерительного моста прибора, В или мА:
</пр = 0,0007D.	(3.19)
где D — верхний предел входного сигнала, В нли мА.
Устанавливают значение входного сш нала х = хь причем в интервале от x = xt — опр (Ьпр - предел допускаемого значения вариации показаний поверяемого прибора) до х = входной сигнал медленно увеличивают. Указатель должен остановиться на поверяемой отметке или справа от нее.
Устанавливают значение входного сигнала х = х2, причем входной сигнал в интервале от > = х2 4- Ьпр до х = х2 медленно уменьшает. Указатель должен остановиться на поверяемой отметке или слева от нее.
Номинальное значение хНС1М для неравномерных шкал преобразователей термо-элек грических и термопреобразователей сопротивления определяется по формуле хном ~ (хтабл — табл)^/(хк табл — хн табл)’ (3.20)
где 9 — то же, что в (3.19); хтабл — значение параметра на поверяемой отметке шкалы по I радуировочным таблицам из ГОСТ 3044 — 77 или ГОСТ 6651-78, мВ, Ом; хк табл _ значение параметра по i радуировочным таблицам на начальной отметке шкалы, мВ, Ом; хктабл — значение параметра по градуировочным таблицам на конечной отметке шкалы, мВ, Ом.
Номинальное значение хном для линейных шкал определяется по формуле
хном — ^/п>
(3.21)
где D — то же, что в (3.19); п - число равномерных делений шкалы, к — число равномерных делений шкалы от начальной до поверяемой отметки.
Номинальное значение хком для квадратичных шкал расходомеров переменного перепада давления определяется по формуле
= У В,	(3.22)
где D — то же, что в (3.19); у = = (х — хн)/(хк — хн) — показание прибора в oi-носительных единицах; х — числовое значение поверяемой отметки шкалы; хн - числовое значение начальной отметки шкалы; хк -числовое значение конечной отметки шкалы
При необходимости определение значений систематической погрешности по показаниям проводят в соответствие с методикой, изложенной в ГОСТ.
Соответствие вариации показаний допускаемым значениям определяют на трех отметках шкалы (примерно 10, 50 и 90%) следующим образом:
в зависимости от исполнения приборы включают по схемам на рис. 3.10—3.12;
изменяя входной сигнал, устанавливают указатель прибора на поверяемую отметку шкалы (исходное положение);
медленно увеличивают входной сигнал до значения х = xs (или уменьшают до х = х6), при котором указатель начнет перемещаться от исходного положения;
медленно уменьшают входной сигнал до значения х = х5 - 6пр (или увеличивают до х — х6 + Ьпр), где Ьпр — предел допускаемо! о значения вариации показаний поверяемого прибора, В или мА.
Указатель при этом должен установиться в исходном положении или слева (при х = х6 справа) от него.
Определение значений вариации показаний проводят по ГОСТ.
Соответствие основной погрешности по регистрации допускаемым значениям определяют на трех линиях диаграммной ленты с отметками 0, 50 и 100% верхнего предела входного сигнала следующим образом: рассчитывают значения хэ и х4 входного сигнала, соответствующие поверяемой линии, по формулам
ХЭ ~ хномДд/7цом + Apei i (3.23) х4 = хном7ц/7цом — Дрег’ (3 24)
где 1д, LhOM — действительная и номиналь
§ 3.2.
Вторичные приборы с токовыми входными сигналами
55
ная ширина поля регистрации диаграммной ленты (Лиом ~ 250 мм); — абсолютное значение предела допускаемой систематической погрешности по регистрации в единицах входного сигнала, В или мА; х!1ОМ — то же, что в (3.17) и (3.18).
Устанавливают скорость перемещения диаграммной ленты 1800 мм/ч, период регистрации для многоканальных приборов 3 с.
При поверке со стороны меньших значений устанавливают х = хэ, причем в интервале ОТ X = Х3 ~ Ьпр до - х = хэ входной сигнал медленно увеличивают. Включают привод диаграммной ленты н производят регистрацию показаний в течение 2 мин для многоканальных приборов и в течение 10-30 с для одно- и двухканальных приборов. Значение регистрируемого параметра на диаграммной ленте должно лежать на поверяемой лнннн или справа от нее.
При поверке со стороны больших значений устанавливают х = х4, причем в интервале от х = х4 + Ьпр до х = х4 входной сигнал медленно уменьшают. Значение регистрируемого параметра на диаграммной ленте должно лежать на проверяемой линии или слева от нее.
Проверку номинальных средних скоростей перемещения диаграммной ленты и отклонения средних скоростей перемещения от номинальных значений проводят с помощью органов управления прибора по схемам на рнс. 3.10 — 3.12 следующим образом:
нажимают кнопку «Сеть» и выдерживают прибор во включенном состоянии 30 мин;
нажимают кнопку «Внутреннее» переключателя «Управление ЛПМ»;
подают на проверяемый прибор такой входной сигнал, чтобы регистрация производилась в средней части диаграммной ленты;
устанавливают одну из проверяемых скоростей, нажав соответствующую кнопку переключателя «Скорость диаграммы»;
устанавливают период регистрации многоканальных приборов 72 с при проверке скоростей 20, 60 и 180 мм/ч и 24 с при проверке остальных скоростей;
нажимают одну из кнопок «Включение регистрации»;
наносят горизонтальные отметки на боковой стороне переднего щитка прибора и несколько выше — на диаграммной ленте;
включают секундомер в момент совпадения горизонтальной отметки на диаграммной ленте с отметкой на щитке и фиксируют время начала испытаний,
Контроль времени ведут по часам, для повышения точности последние 3 — 5 мин —
Таблица 3.5. Допускаемые погрешности перемещения диаграммной ленты для приборов А550, А650 и А660 при расстоянии по диаграммной ленте между отметками 50 + 2,5 мм
Номинальная скорость перемещения диаграммной ленты, мм/ч	Время перемещения диаграммной лен гы
60	8 ч 20 мин
180	2 ч 46 мин 40 с
720	41 мин 40 с
1800	16 мин 40 с
7200	4 мин 10 с
18 000	1 мин 40 с
36000	50 с
по секундомеру (при проверке скоростей 7200, 18 000 и 36000 мм/ч — только по секундомеру);
нажимают кнопку «Стоп» переключателя «Скорость диаграммы» по истечении времени проверки, указанного в табл. 3.5, н наносят на диаграммной ленте горизонтальную отметку на уровне отметки на щитке;
определяют по диаграммной ленте расстояние между отметками, нанесенными в начале проверки измерительной линейкой.
Расстояние между отметками должно соответствовать расстоянию, указанному в табл. 3,5.
Аналогично проводят указанные выше операции, нажимая последовательно кнопки «Стоп» и «Внешнее» переключателя «Управление ЛПМ» при проверке одно- и двухканальных приборов, подключив предварительно к контактам «Продвижение» и «Общий» выходного разъема генератор прямоугольных импульсов и частотомер.
Проверку скоростей 18000 и 36000 мм/ч допускается проводить на отрезке 1000 и 2000 мм соответственно, увеличив время испытаний до 3 мин 20 с. Расстояние между двумя отметками, нанесенными в начале и в конце проверки, должно составлять (1000 ±5) и (2000+10) мм соответственно.
Проверку основной погрешности по регистрации проводят следующим образом: устанавливают шариковый наконечник проверяемого прибора на линию отсчета движущейся диаграммной ленты с числовой отметкой 10;
резко увеличивают входной сигнал до такого значения, при котором шариковый наконечник установится на линию отсчета с числовой отметкой 90, после чего устанавливают первоначальное значение входного сигнала. Эти переключения повторяют 5 раз;
56
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
проверяют непрерывность линии регистра дии;
проверяют ширину линии регистрации любым методом, обеспечивающим точность из иерения с погрешностью не более 10 % номинальной ширины.
Качество регистрации в многоканальных приборах проверяют визуально одновременно с проверкой основной погрешности по ре истрацни.
При проверке выполняют регулировку устокоения пишущего устройства путем изменения коэффициента передачи корректирующего звена с помощью резистора Т?27 (обозначение резистора дано по принципиальной электрической схеме приборов завода-изготовителя).
Регулировку успокоения осуществляют в следующей последовательности: устанавливают скорость перемещения диаграммной ленты 18000 мм/ч, на вход прибора подают скачком сигнал, составляющий 95 % диапазона измерений входного сигнала, и по регистрации на диаграммной ленте определяют характер успокоения (выброс и число полуколебаний) пишущего устройства.
Выброс пишущего устройства должен находиться в пределах от 0,25 до 1,5%, а число полуколебаннй указателя возле положения равновесия — не более трех.
Выброс и число нолуколебаний пишущею устройства регулируют с помощью резистора Т?27*.
После регулировки проводят проверку вариации показаний в начале, в середине и в конце шкалы, и если вариация превышает 0,2%, следует с помощью переменного резистора Л42 * увеличить коэффипиен i усиления до значения, при котором вариация показаний не превышает 0,2%; после этого снова проверяют и при необходимости регулируют выброс и число полуколебаний пишущего устройства.
* Обозначение резисторов дано по инструкции на прибор завода-изготовителя.
3.3. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ С ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОТРАНСФОРМАТОРНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ
Рассмотрим устройство и особенности наладки приборов с дифференциально-трансформаторной измерительной системой на гримере приборов типа КСДЗ Автоматические показывающие и самопишущие при-
боры типа КСДЗ предназначены для работы в комплекте с первичными взаимозаменяемыми приборами, преобразующими измеряемую неэлектрическую величину в комплексную взаимонндуктивность (см. рис 2.3). Взаимозаменяемые приборы типа КСДЗ со стандартным входным сигналом 0—10 или 10 — 0—10 мГн служат для автомагического контроля и регулирования таких неэлек!ри-ческих величин, как давление, расход, уровень, напор и т. д Для работы с невзаимозаменяемыми первичными датчиками в приборе предусмотрен блок делителя напряжения.
Принципиальная электрическая схема прибора при работе с входным сигналом 10—0—10 мГн представлена на рис. 3.13. Принципиальная электрическая схема прибора при работе с входным сигналом 0 — 10 мГн отличается от схемы на рис. 3.13 только отсутствием блока отрицательной обратной связи, состоящего из обмоток IV и V, намотанных на катушке дифференциально-трансформаторного блока, и резисторов 1?8 и R9.
Плунжер дифференциально-трансформаторного датчика первичного прибора перемещается чувствительным элементом, и его положение зависит от значения измеряемого параметра. В прибор типа КСДЗ встроен аналогичный дифференциальный трансформатор. Плунжер в его катушке перемещается с помошью профилирование о лекала, поворот которою осуществляется реверсивным двигателем типа Д-32П1 Обмотки катушек датчика (первичного прибора) и прибора КСДЗ включены по дифференциально-трансформаторной схеме (см. рис. 3.10). На рис 3.13 показана принципиальная электрическая схема прибора КСДЗ без схемы датчика. Первичная обмотка дифференциального трансформатора датчика присоединяется к выводам 3 и 4, а вторичная обмотка — к выводам 1 и 2 разъема ИЦ. Схемы соединений дифференциальных трансформаторов первичного и в го-ричного приборов КСДЗ аналогичны.
Вторичная обмотка II состоит из двух секций, включенных встречно. На выход схемы включен полупроводниковый усилитель типа УПДЗ-01. При питании первичных обмоток I дифференциальных трансформаторов переменным напряжением во вторичных обмотках II также индупируется переменное напряжение, амплитуда и фаза которого зависят от положения плунжеров И в катушках.
При рассогласованных положениях плунжеров напряжения, индуцируемые во вторич-
§ 33.
Вторичные приборы с дифференциально-трансформаторной системой
57

22Z7B 5
УЛДЗ -01
1 23 4\
J 4
2 1
\QSM I ofa Hofa Hofa
ггаь 7
4/7
a
Аг
Рис. 3.13. Принципиальная электрическая схема прибора типа КСДЗ с входным chi налом — 10 -? О 4-4-+Ю мГн:
ЬД - блок делителя: ДП - дифференциально-трансформаторный преобразователь
^7
*2
20 Jo-*° 50 ,ео 170
ft 1
9



пых обмотках, будут разными. Напряжение разбаланса подается на вход усилителя, усиливается и приводит в движение двигатель Д1 типа Д-32П1, который перемещает плунжер П в катушке до тех пор, пока разность напряжений не станет равной нулю. Таким образом, каждому положению плунжера дифференциального трансформатора первичного прибора соответствует определенное положение указателя на шкале вторичного прибора.
Для работы прибора в качестве расходомера в нею встраивается унифицированный частотный преобразователь типа ПС или ПГ с выходным сигналом 4-8 кГц.
Для дифференциального трансформатора прибора КСДЗ предусмотрена третья, дополнительная обмотка III Эта обмотка располагается в средней части катушки, щун тируется переменным резистором Rr сопротивлением 100 Ом и включается последовательно с вторичными обмотками прибора и датчика. Перемешан вручную подвижный контакт регулируемого резистора Rb можно менять дополнительное напряжение, подаваемое на вход прибора.
Делитель R3 — R4, шунтирующий вторичную обмотку дифференциального трансформатора, служит для регулировки диапазона шкалы прибора. Для компенсации изменения сопротивления вторичной обмотки дифференциального трансформатора прибора
при изменении температуры окружающей среды служит медный резистор R2.
Напряжение разбаланса, снимаемое со вторичных обмоток дифференциальных трансформаторов датчика и прибора, сдвинуто по отношению к напряжению сети на угол ср. Фазосдвигающая пень служит для поворота фазы напряжения разбаланса на тот же угол, чтобы напряжение на входе усилителя соответствовало по фазе напряжению сети.
Прибор имеет блок-делитель напряжения БД, который обеспечивает работу прибора с невзаимозаменяемыми датчиками в том случае, если напряжение датчика первичного прибора несколько ниже напряжения компенсирующего датчика прибора КДСЗ. Ой состоит из последовательно соединенных переменного R6 и постоянного R7 резисторов. При помощи перемычки, расположенной на лицевой стороне блока, можно включать или выключать делитель1 положение В — взаимозаменяемый датчик (замкнуты контакты 3 и 4, разомкнуты 1 и 2), положение Н — невзаимозаменяемый датчик (замкнуты контакты 1 и 2, разомкнуты 3 и 4).
Перед поверкой прибор должен быть включен для прогрева не менее 2 ч и нагружен на магазин взаимной индуктивности (значение нагрузки должно равняться 2/3 диапазона измерения). Поверка производится
58
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
с помощью контрольного магазина комплексных взаимоиндуктивностей типа Р5О17 класса точности 1 или 2 по схеме, изображенной на рис. 3.14. На магазине устанавливают нулевое значение взаимной индуктивности. В приборе КСДЗ нажимают кнопку SB («Контроль»), при этом перо прибора и указатель не должны смещат ься. Если происходит смешение, то необходимо подвижный контакт потенциометра (рис. 3.13) устаной&ь в такое положение, при котором смещение отсутствует. После указанных операций указатель прибора должен установиться на начальную числовую отметку шкалы у приборов с пределом измерения 0 — 10 мГн и на отметку, соответствующую 50% длины шкалы для приборов с пределом 10 — 0—10 мГн. Если указатель не устанавливается на указанные отметки, то необходимо проверить правильность механической установки указа! еля и лекала. Для это! о при выключенном приборе подвижную систему необходимо поставить на крайний левый упор (со стороны начальной отметки шкалы), выставить и закрепить указатель прибора точно на отметку мехаинческог о нуля (цветной индекс). При включенном приборе поворотом нежестко закрепленного лекала на втулке в одну и другую Сторону установить указатель прибора на начальную числовую отметку шкалы лля приборов с пределом измерения 0-10 мГн и отметку, соответствующую 50% длины шкалы, для приборов с пределом измерения 10 — 0 — 10 мГн.
5 43 2 1
। 0 ? ? ? ?

1254567 д 9 1011121314
ООО б"о-О ОО O-|h
1 25456789
Р5017
Рис. 3.14. Схема поверки прибора КСДЗ с помощью магазина комплексных взаимоин-дуктивиостей Р5017
Затем определяется основная погрешность показаний при комбинациях параметров магазина, указанных ниже.
Параметры магазина Р5017 при проверке приборов типа КСДЗ.
Угол потерь фе
Устанавливаемое значение аргумента комплексного сопротивления первичной цепи ср
5°30'................................ q>i
5'30г................................. ф?
8°30'................................. ф!
8°30'................................ <%'
Основная погрешность прибора с линейным лекалом определяется по формулам;
с пределом 0—10 мГн
7 = 10(1Ир - М);	(3.25)
с пределом 10—0—10 мГн
7 = 5 (Л/р - Л/).	(3.26)
Основная погрешность прибора с квадратным лекалом определяется по формуле
7 = 5(Мр-Л/)/у,	(3.27)
где Л/ — отсчет по магазину, соответствующий поверяемой отметке шкалы, мГн; Л/р — расчетное значение эквивалентной взаимной индуктивности для той же отметки; у = = (х - хн)/(хк — х!Т) — относительное значение отсчета по шкале, где х, хн, хж — соответственно поверяемая, начальная и конечная отметкн шкалы.
За начальную отметку шкалы принимается числовая отметка, соответствующая начальному значению шкалы.
Связь между эквивалентной взаимной индуктивностью и отсчетом по шкале вторичного прибора определяется по следующим формулам:
для приборов, измеряющих давление, уровень, перепад и т. д.,
Мр = 10у;	(3.28)
для приборов, измеряющих расход,
Л/р=10у%	(3.29)
для приборов с пределом измерения 10-0-10 мГн
Мр= 10(2у - 1).	(3.30)
При любых комбинациях параметров магазина, приведенных выше, н значении взаимоиндуктивности 10 мГн для приборов с пределом 0—10 мГн указатель прибора дол
§ 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
59
жен устанавливаться на конечную отметку шкалы с отклонением, не превышающим основную допускаемую погрешность; при значении взанмоиндуктивности 10 мГн для приборов с пределом 10 — 0—10 мГн—на начальную отметку шкалы с отклонением, не превышающим половины основной допускаемой погрешности.
Основная погрешность показаний прибора типа КСДЗ на всех отметках шкалы при температуре окружающего воздуха (20±2)°С не должна превышать ±1% разности пределов измерения.
Основная погрешность записи на всех отметках диаграммы при температуре окружающего воздуха (20+2)°С и относительной влажности от 30 до 80% не должна превышать ± 1,6 % разности пределов измерения.
Вариация показаний прибора не должна превышать абсолютного значения основной погрешности,
Основная погрешность и вариация расходомеров в диапазоне от 0 до 30% не нормируются н не поверяются. Порог чувствительности прибора не должен превышать 1/4 абсолютного значения основной погрешности.
Если отклонение превышает основную допускаемую погрешность, проводится корректировка диапазона измерения путем перемещения подвижного контакта потенциометра К3 (см. рис. 3.13) в нужную сторону. Затем проводится поверка основной пырешностн на всех числовых отметках шкалы.
Поверка основной погрешности выходного частотного сигнала встроенного частотного преобразователя может быть определена с помощью частотомера или источника стабилизированной частоты и электронного осциллографа.
С помощью частотомера основная погрешность определяется как
Y = [(/- А)/(А - А) - (* - хц)/(*к - *н)]  юо,
(3.31) где / — действительное значение частоты, соответствующее поверяемой отметке шкалы; /н = 4 кГц — нижнее предельное значение частоты;А = 8 кГц — верхнее предельное значение частоты; х — поверяемая отметка шкалы; хн — нижняя предельная отметка шкалы; хх — верхняя предельная отметка шкалы.
Для измерения f можно использовать любой частотомер, работающий в диапазоне частот выходного сигнала с погрешностью не более 0,1 %
При нспользованни источника стабилизи
рованной частоты с точностью не ниже 0,1 % и электронного осциллографа, имеющего вход горизонтального отклонения луча или вход синхронизации развертки, основная погрешность определяется методом контроля кратности частот. При этом выходная частота преобразователя устанавливается равной или кратной опорной частоте источника стабилизированной частоты, после чего записываются показания прибора
Основная погрешность определяется по формуле
у = (X — Храсч) • Ю0/(хк — хн), (3.32) где
лрасч = хн + (*к хн)(/ — А)/(А — /н)- (3.33)
Здесь А = 4 кГц - нижнее предельное значение частоты; А — 8 кГц — верхнее предельное значение частоты; хн, — соответственно нижняя и верхняя предельные отметки шкалы; f — значение выходной частоты.
3.4. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭВМ
Отечественная промышленность выпускает большой набор мини- и микроЭВМ, используемых в системах технологического контроля и АСУ ТП.
Наиболее широкое распространение получили УВК, построенные на базе ЭВМ М-7000, СМ-1, СМ-2, СМ-2М, имеющие сопряжение «2К», и близкие к ним СМ 1634, СМ 1210, КЗЗЗ и др., применяемые в системах связи с объектом ССО-1, ССО-2, в терминалах вычислительных связи с объектом ТВСО-1, на рабочих местах оператора (РМО-01) и оператора-технолога (РМОТ-01,02). Указанные УВК комплектуются широким набором устройств ввода-вывода (УВВ), внешней памяти, подготовки н передачи данных и связи с объектом (УСО).
Меньшее распространение в АСУ ТП получили машины СМ-3, СМ-4, СМ 1300, СМ1660, СМ1420 (сопряжение «ОШ»), а также СМ 1810, «Электроника 60», комплекс «Микро-ДАТ». В частности, СМ-3 и СМ-4 длительное время не комплектовались У СО и использовались не для АСУ ТП, а для научных исследований. Однако большой набор пакетов программного обеспечения и рациональная архитектура сделали перспективным применение этой ветви СМ ЭВМ в АСУ ТП.
Для организации распределенных систем, обеспечивающих, как известно, большую живучесть, выпускается набор микропроцессоров и специализированных микропроцессор
60
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
ных устройств, в частности регулирующие, диалоговые и логические микроконтроллеры (соответственно «Ремиконт», «Димиконт» и «Ломиконт»). Указанные устройства ориентированы на регулирующее и логическое управление и организацию диалога с оиераюром Особенностью таких специализированных устройств является предоставление пользователю возможности без привлечения специалистов по программированию компоновать схемы управления и диалога (одноконтурные, каскадные, соотношения и т. п.) применительно к потребностям объекта упрлвлення с большим числом контуров (до 100), таблиц представления данных и т. п.
Рассмотрим более подробно устройство ТВСО-1, на примере которого покажем объем работ по наладке технических средств в ACW ТП.
Терминал вычислительный Лйзн с объек-тоъ ТВСО-1 представляет собой комплекс на базе процессора СМ50/60 и предназначен для ввода, вывода и обработки аналоговой и дискретной информации, связи с оператором-технологом в составе ВК, построенных на базе СМ-1, СМ-2, СМ-2М, либо для самостоятельного применения в АСУ ТП. Устройство ТВСО-1 обеспечивает программы’ ю совместимость с указанными ВК для потребительских и системных обрабатываю-
Центральная часть ТВСО-1 содержит процессор СМ5О/6О (блок интерфейсный БИФ-97/1 и блок операционный БО-Ю), три блока микропрограммной управляющей памяти БП-55 и БП-75 общей емкостью 12 Келов, модуль оперативной памяти А 211.20 емкостью 64 Келов.
В состав ТВСО-1 кроме модулей связи с другими вычислительными комплексами входят каналы связи с объектом и устройств регистрации, отображения и храпения информации. К ТВСО-1 возможно подключение групповых устройств связи с объекюм, допускающих удаление от ТВСО-1 до 1 км.
•Устройство ТВСО-1 может использоваться самостоятельно при наличии пульта оператора (видеотерминал алфавитно-цифровой ВГА-2000-10), устройств внешней памяти на кассетной маг низ ной ленте СМ5211 и
магнитных дисках УВПМД типа А-322-3/1 и устройства печати А-521 (ДЗМ) либо в составе ВК. В последнем случае указанные устройства ввода-вывода (УВВ) могут отсутствовать.
Коне [рук I ивно все переменное и постоянное оборудование (кроме УВВ) устанавливается в одной либо двух типовых стойках, в которых предусмотрены также блоки питания БПТ-65.
Структурная схема ТВСО-1 показана на рис. 3.15.
Рис. 3.15. Структурная схема терминала вычислительной связи с объектом ТВСО-1
§ 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
61
1.	Модуль аналого-цифрового преобразования А611-21 обеспечивает преобразование аналоговых сигналов постоянного тока 0 — 5 мА постоянного напряжения — 5 + 0 + + + 15. — 10 + 0++ 10 В в цифровой 10-разряд-ный двоичный код с погрешностью до 0,1 %.
2.	Модуль коммутации бесконтактный КБ типа А612-20 обеспечивает коммутацию аналоговых сигналов постоянного напряжения — 10 + 0 + + 10 В с погрешностью до 0,02 %. Число входных каналов 60 при однополюсной и до 30 при двухполюсной коммутации.
3.	Модуль коммутаций контактный КК типа А612-17/2 обеспечивает коммутацию аналоговых сигналов постоянного напряжения — 10 + 0 + +10 Вс гальваническим разделением входных и выходных цепей. Погрешность — до 0,05 %, число входных цепей 16.
4.	Модуль коммутации и нормализации аналоговых сигналов А614-8 осуществляет коммутацию и усиление аналоговых сигналов низкого и среднего уровней с числом входных сигналов до 16. Погрешность 0,1 %. Диапазон входных сигналов - от -39-г0++39 мВ до -10 + 0+ +10 В. Коэффициент усиления выбирается программно.
5.	Модуль ввода дискретных импульсных сигналов МВДИ типа А622-12 обеспечивает прием и преобразование дискретных сигналов. Напряжения сигналов: логической 1 — от 2-5,25 до 19,2 — 28,8 В. логического 0-до 4,8 В. Число входных сигналов 64.
6.	Модуль ввода-вывода дискретных импульсных сигналов МВВДИ типа А641-17 осуществляет преобразование входных и выдачу управляющих воздействий по 16 каналам на исполнительные устройства постоянного тока Число входных каналов 32. Пара-ме1ры входных сигналов те же, что и для шпа А622-12 Параметры выходных каналов’ коммутируемый ток — до 0,1 А, напряжение — до 24 В, время переключения 3 мкс.
7.	Модуль ввода инициативных сигналов МВИС типа А622-11 обеспечивает прием и преобразование двухпозиционных импульсных сигналов напряжением до 28,8 В.
8.	Счетчик — преобразователь импульсных сиг налов А623-4 обеспечивает ввод и преобразование частотных и импульсных сигналов, вывод время-импульсных и числоимпульсных сигналов.
Число входных и выходных каналов — но два каждого типа, напряжения входных сигналов — до 28,8 В (для выходного сигнала — до 48 В или 0,2 А). Длительность входных и выходных импульсов — до 63 с.
9.	Преобразователь «код — ток» ПКТ
типа А631-9 осуществляет выдачу токового сиг нала — 5 + 0 + +5 мА с погрешностью 0,1 %.
10	Mo i гуль но рмализации М Н типа А613-11 обеспечивает преобразование аналоговых сигналов постоянного тока в сигналы напряжения и подавление помех. Нормирующее сопротивление — 500 или 1000 Ом для входного сигнала до 5 мА и 200 Ом — для сит нала до 20 мА; основная приведенная погрешность 0,05 или 0,1 %. Число каналов для однополюсной коммутации 16, для двухполюсной 8.
11.	Модуль нормализации А621-1 обеспечивает преобразование входных дискретных сигналов с напряжением до 14,4 или 25,8 В в выходной сигнал 0—1,2 или 4,8 — 7,2 В. Число каналов 16.
12.	Модуль нормализации А613-16 обеспечивав! преобразование сигналов тока 4 — 20 мА и напряжения 1 — 5 В в выходной сигнал 0 — 5 В и контроль исправности линии связи с датчиком. Число каналов 8.
13.	Модуль гальванической развязки МГР типа А613-15 обеспечивает гальваническое разделение и преобразование входных сигналов 1-5 В; 4 — 20, - 20 + 0 + + 20, — 5 + 0 + +5 мА в выходной сигнал 0 — 5 В. Число каналов 2.
Входное сопротивление для токовых сш налов 150 Ом. Погрешность 0,2%.
14.	Преобразователь измерительный групповой ГП типа А614-7 осуществляет преобразование 16 входных сигналов гермопреобразователей сопротивления (ТС) (модификация преобразователя А614-7/2), термоэлектрических преобразователей (ТП) (модификация А614-7/3) в выходной сигнал напряжения 0 — 5 или 0 — 10 В.
Класс точности для сигналов от ТС и ТП — 0,4, кроме узкопредельных входных сигналов от ТП градуировки ХК68 (от — 50 до +200 °C), для которых класс точности 1,0.
Класс точности преобразователя токовых сигналов модификации А614-7/4 — 0,2. Управление преобразова i елем осуществляется 5-разрядным двоичным кодом.
Представленный далеко ие полный перечень модулей УСО свидетельствует о возможностях ввода и вывода сигналов от большинства датчиков ГСП и устройств ввода дискретных сш налов.
Одной из основных особенностей при выполнении пусконаладочных работ является необходимость уточнения проектных решений и выполнение значительного объема работ по организации каналов ввода-вывода. Практически это сводится к распайке
62
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
перемычек на сборках зажимов и специальных соединительных платах.
Это связано с тем, что завод-изгото-вите чь поставляет комплекс с широкими возможностями по привязке к конкретному объекту. Проектная организация в лучшем случае детально разрабатывает схемы крос-сирсвок, реализовывать которые на уровне пайки перемычек внутри УСО обязан пользователь. К сожалению, часто такая детальная проработка не делается по ряду достаточно объективных причин. Одной из них является необходимость организации УСО в соответствии с требованиями к системам со стороны системотехников и разработчиков программного обеспечения, что выполняют, как правило, ие проектные, а конструкторские или пусконаладочные организации отраслевых министерств. Например, групповые преобразователи ГП типа А614-7 могут использоваться в адресном или групповом режиме опроса.
Адресный режим предусматривает последовательный вызов каналов.
При групповом режиме опроса одноименные каналы в каждом преобразователе вызываются одновременно и для временного разделения выходных сигналов преобразователей используется по одному каналу на каждый преобразователь. При этом существен-ю меняется скорость опроса. Режим опроса определяется разработчиком.
Другой причиной является отсутствие у проектной организации достоверной информации о помехах и целесообразных типах канала ввода и коммутации (однополосная — ОК или двухполюсная — ДК).
В табл. 3.6 для примера приведены данные по рекомендуемому выбору устройств аналогового ввода.
Из этой таблицы видно, что тип канала и набор используемых модулей УСО определяется как пределами изменения входного chi нала, так и наличием аппаратурных средств подавления помех общего и нормального видов.
Напомним, что помеха нормального вида возникает в результате воздействия на измерительную линию магнитного или электрического поля. Напряжение помехи измеряется между проводами измерительной линии на приемной стороне. Помеха общего вида во шикает в результате протекания по измерительному проводу тока, вызванного напряжением межлу точками заземления датчика и измерительного устройства.
Для подавления помехи нормального вида применяют модули нормализации А613-11, обеспечивающие преобразование
Рис. 3.16. Схема коммутатора бесконтактного А612-2О
сигналов постоянного тока в сигналы напряжения постоянного тока и подавление помех нормального вида (RC-цепи).
Для подавления помехи общего вида применяют ДК вместо ОК, что сокращает число входных каналов, и коммутаторы контактные вместо бесконтактных, обеспечивающие гальваническое разделение цепей, или модули гальванического разделения.
В частности, если применяются однотипные датчики, имеющие заземление, например, минуса, можно организовать однополюсную коммутацию. В тех случаях, когда заземлены разные выводы или заземления датчика нет, но может оказаться заземленной какая-либо точка схемы, целесообразно организовать двухполюсную коммутацию сигналов.
Схема коммутатора бесконтактного А612-2О показана на рис. 3.16.
Коммутация сигналов — двухступенчатая. В каждой из четырех групп первой ступени коммутируются 15 входов; 16-е входы - контрольные. При однополюсной коммутации используются все 60 входов и общий. При этом на второй ступени коммутации замыкаются ключи 1 — 3, 5, 7: SAt-SAj, SAs, SA7.
§3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ
63
Таблица 3.6. Конфигуратор аналогового ввода ТВСО-1
Пределы изменения входного сигнала	Подавление помехи обще! о вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала
От -10 до + 10В	Нет	Нет	ВА1
		Да	ВАШ
Схема канала

1
От -5 до + 5 В
До 5 В	Нет	ВАШ
	Да	ВА1НП
Нет ВА1П1
До 100 в
Да ВА1НП1
Нет	Нет	ВАЗ
	Да	ВА2Н
АЦП At 11-21}2 - KS Aett-20
64
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Продолжение табл 3 6
Пределы изменения входного сш нала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип кана ла
От -5 до 4-5 В	До 5 В	Нет	ВА2П
		Да	ВА2НП
Схема канала
	До 100 В	Нет	ВА2П1		АЦП А£11-21р	-	ШШЦ	|	< f H		
		Да	ВА2НП1							< 1 	<*
					АЦП мк-гф	—		t/j— кклвп-гф^ w1		КН Ав13-Ир	
									HHASfS-lfjZ	
										
От 1 до 5 В (наличие контроля лилии связи с датчиком)	Нет	Да	ВАЗНК		АЦП A611-2ffZ	—	КБ AS12-2O	Л |—	A6t3-tt		p 	
									hhjh Atod		\eo
	До 220 В	Нет	ВАЗП2К							
					АЦП Aet?-Zt]2	-JrtiAsrz-zeK: 1 ' ' j?H			НГРЛ9М13-П		 	<2 	<W
Her	Нет	ВАЧ
	Да	ВАЧН
^/wrf-zr/j — xswtz-t
1
во
S 3.4.
Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ	65
Предо 1жение таи г. 3.6
Пределы изменения входного сигнала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала	Схема	канала
		Her	ВАЧП		
						      —	 Г—	
				АЦП AS11-Мр — Кб A6fZ-20	
Од 0 до	До				
5 В	5 В	Да	ВАЧНП		
					Л—	NUM AW-tiff—^
				ДЦН А611 ™ Z7/3	КЬ A81t-20 30	НЮН А6!3-П/2	<39
До 100 в	Нет	ВАЧП1
	Да	ВАЧНП 1
	Нет	Да	ВА5							
								С		НИМ А013-н!з	
					АЦП АбП-Яр		КВ А612-20				<16
									НН№1 A613-tl[3	
							S0			<00
От 0 до										
5 мА	До 5 В	Да	ВА5НП							
								Г		HKJHf A6l3Tlft		<1
					АЦП АбП-Н/З		Кб AS 12-20			
								wr—	июм ллв-лр]	(30	
До Да ВА5НП1
100 в			 	Л|	ltWMA8f9-1fls		
			АЦП А611-21/3 — КК A612-17# 	
			7?	^HJfZAS13-1f/5 _	
3 Наладка средств измерений
66
Наладка вторичных измерительных приборов
Разд. 3
Продолжение табл, 3.6
Г редели изменения в ^одного сигнала	Подавление помехи общего вида	Подавление помехи нормального вида	Тип канала	Схема канала						
От -5 до +5 мА	Нет	Да	ВА6					л—	НЮМ A613-1& MHJFf AS13-1$3		
							K6AS1Z-20			
							С	?—		
	До 5 В	Да	ВА6НП					1	Jwm		
					АЦП ASH- !f/t	—	КбАВП-М		MWMAMJ-qb	
										
	До 100 в	Да	ВА6НП1					1,	bfjfJUH wrwrfrl		
					АЦП А611-		КК АЮ-Цк		HKJPZ AS13-f$	—
								/3		
От 4 до 20 мА (наличие контроля лини I связи с датчи-ком)	Her	Да	ВА7НК					1.		NH№ AS13-ts\ У	
					ЛЦПАГП-М/г		кБЛвп-гв			
										
	До 220 В	Нет	ВА7П2К					Л—hfPJVAsa-rs j^-\Krp#15ASf}-fi			(.f —5г —<30
					АЦП AS11~21j2		AS А512 -20			
										
От -20 до + 20 мА	До 220 В	Нет	ВА8П2					1		ИГР Aft AS13-1S /fPPJftS ASJ3 ff	
					\яцп ABff-		Кб AS12-2Q			
								57—		
От -39 до +39 мВ От -78 до +78 мВ, От -156 ДО + 156 мВ От —2500 до + 2500 мВ От -10000 до + 10000 мВ	Нет	Нет	ВАГУ					1—<1 -1—-qg		
					АЦП ASH-Kfl		КСМА6Ш-9			
										
Примечание Подключение выносных ГП типов А614-7 и А614-2 осуществляется по схеме каната ВА2Н.
§ 3.4. Технические средства технологического контроля с использованием ЭВМ	67
При двухполюсной коммутации датчики подключаются на соответствующие входы 1-й и 3-й или 2-й и 4-й групп.
На второй ступени коммутации замыкаются .ключи S/41 и или SA2, и ЗЛ6. Входных сигналов 30. Выходной канал один. Основная приведенная погрешность при сопротивлении нагрузки не менее 10 мОм — не более 0,02%. Время переключения - не более 1 мкс. Сопротивление открытого канала — не более 500 Ом. Управление ключами осуществляется по адресу, принятому с интерфейса управления ключами (ИУК); тип коммутации определяется распайкой, выполняемой пользователем.
Выходной сигнал через контакты А СО и АС1 интерфейса ИУК подается на АЦП или на следующую ступень коммутации (при числе сигналов больше 60).
Схема коммутатора контактного А612-17/2 приведена на рис. 3.17.
Для каждого входа в модуле имеется запоминающий конденсатор Cj — С16 емкостью 0,68 мкФ. В исходном состоянии все конденсаторы подключены к соответствующим входам через резисторы /?(— R16 сопротивлением 200 Ом каждый. Предусмотрены два режима работы модуля, выбор которых осуществляется перемычками на плате.
При индивидуальном выборе каналов и поступлении с интерфейса ИУС команды на опрос, например, первого входа срабатывает соответствующее реле, переключаются контакты Кг, конденсатор С! отключается от входа и подключается через ключ З/Ц к входам ключей 3^17, ЗЛ1в, с помощью которых входной сигнал, соответствующий заданному адресу, подается на выходные шины АСО, АС1.
Рис. 3.17. Схема коммутатора контактного А612-17/2
При последовательном опросе всех каналов коммутатора более эффективен второй режим, обеспечивающий одновременное переключение всех реле и быстрый последовательный опрос каналов с помощью ключей 3’Л]-ЗД16. В любом режиме модуль обеспечивает гальваническое разделение входных цепей между собой и входных цепей от остальных цепей модуля. Основная приведенная погрешность модуля 0,05%, время переключения каналов в одиночном режиме — не более 2 мс, в групповом режиме — не более 1 мкс.
Приведенные в качестве иллюстрации схемы коммутаторов позволяют опенить объем работ по организации и проверке каналов УСО. Добавим, что, например, групповой преобразователь ГП типа А614-7/3, рассчитанный на подключение 16 термоэлектрических преобразователей, выпускается заводом с номинальной статической характеристикой преобразования XK(L) и пределами измерения т емпературы от 200 до 600 °C
Для подключения датчиков с другими характеристиками потребитель может изменить диапазон измерения преобразователя путем перепайки перемычек на колодках блоков нормализации, гальванического разделения и коммутации с соответствующей подстройкой и сдачей устройства представителю службы метрологии.
При наладке технических средств УСО и автономной наладке каналов обычно начинают с проверки АЦП, в зависимости от модификации которого (А611-21/2 —с входным сигналом от —10 до +10 В, АбН-21/2-от -5 до +5 В, А611-21/3-от 0 до 5 В) на вход подается аналоговый сигнал напряжения постоянного тока, измеряемый прибором класса 0,05. Считывание выходного сигнала производится в двоичном коде на индикаторах АЦП. Основная приведенная погрешность не должна превышать 0,1%. В АЦП имеются органы подстройки нуля и диапазона измерения. После проверки АЦП и подготовки программ опроса в автономном режиме производится выбор адреса коммутатора, на вход которого подключается калиброванный сигнал. Тестовая система позволяет подключить на вход имитаторы контрольных сигналов А613-13 и А613-14, опросить их заданное число раз и выдать распечатку с результатами проверки каналов, что существенно ускоряет наладку.
Аналогично данным, приведенным в табл. 3.6, по каналам ввода аналоговой информации осуществляется opi анизация каналов ввода дискретной информации, вы
3
68
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
вода анало! овой и дискретной информации.
Комплексная наладка аппаратурных и программных средств ввода информации с объекта предусматривает проверку адресации и метролш ическую аттестацию, которая может проводиться расчетным или эксперимен ильным методом. При экспери
ментальном методе на вход каждого канала подается эталонный сигнал или сигнал, измеряемый образцовым прибором. Результат сч и I ывается на дисплее или другом устройстве отображения информации ввода-вывода.
Раздел 4
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
4.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Температура является термодинамическим параметром, пропорциональным кипе-। ической энергии хаотического движения частиц, образующих физическое тело, которое находится в том или ином агрегатном сост оянии.
Для измерения температуры применяют различные системы измерения.
Наиболее распространены системы измерения температуры, сосюящие из первичных измерительных преобразователей (термометрических ч} ветвите л ьных элементов, являющихся составной частью термоэлектрических преобразователей и термопрсобразо-вателей сопротивления) и измерительных приборов (автоматических потенциометров и мостов, логометров, милливольтметров и миллиамперметров), соединенных между собой каналами связи.
4.1.1. ПОГРЕШНОСТИ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Точность системы измерения т емпера-туры является ее важной характеристикой В каждом конкретном случае уровень точности определяется критерием целесообразности. Поэтому и метод, и аппаратурный состав системы измерения должны обеспечить требуемую точность измерения температуры В общем случае всегда предпочтительнее использовать меiод и аппаратуру, которые таран । ировали бы некоторый запас точности измерения, чтобы нс заниматься оценкой всякого рода поправок и введением их в результат измерений.
В настоящее время при опенке погрешностей измерительных устройств и сис[ем используют детерминистский подход, который регламентирует погрешность в пределах «от — до», «не больше чем» н т. п.
В большинстве случаев Допустимые значения по[решностей элеменгов системы измерения нормированы с большим запасом и их предельные жачения не говорят о реальной погрешности элементов.
Приборы системы измерения температуры фиксируют действительное значение температуры, которое отличается от истинного на значение погрешности. Погрешноши вызываются многими факторами и в отношении характера и причин их появления делятся на систематические и случайные.
Систематическими называют погрешности. остающиеся постоянными или изменяющиеся по определенному закону при повторных измерениях одной и той Же величины
Случайными называют погрешности, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одной и той же ее iu-чины.
К систематическим относятся погрешности. инструментальные; появившиеся в результате неправильной установки измерительного устройства; возникающие вследствие внешних влияний; метода измерения (теоретические погрешности); субъективные.
Инструментальными называют погрешности. причина появления которых заключается в свойствах применяемых средств измерений. Эти погрешности определяют точностные характеристики каждот о элемен-та системы измерения и системы в целом. Причины возникновения этой погрешности заложены в неючном регулировании каждого элемента системы, в погрешностях i радуи-ровки элементов и т. п.
Методические погрешности — это погрешности, присущие используемому методу измерения. Для измерительных систем температуры эти погрешности вызваны условиями теплообмена термо преобразователя и объекта.
Инструментальная и методические по-
§ 4.1.
Общие сведения
69
грешности в зависимости о г измерения стационарных или нестационарных температур разделяются на статические и динамические При проведении динамических измерений проявляются оба вида погрешностей — статические и динамические, которые тесно связаны между собой. Поэтому при динамических измерениях правильнее говорить о статико-динамических погрешностях С некоторым приближением динамическую погрешность можно определить как разность погрешностей в динамическом и сщтическом режимах.
На рис. 4.1 показана взаимосвязь между перечисленными видами погрешностей.
Между случайными и систематическими погрешностями отсутствует четкая граница. Всегда имеется сопредельная группа погреш-носз ей, которая с равным успехом может быть отнесена как к тем. так и к другим.
К систематическим погрешностям относят прежде Bcei о методические погрешности, обусловленные тепловыми закономерностями взаимодействия термопреобразователя с объектом измерения (поверхностью, средой).
Источниками возникновения методических погрешностей могут быть’ искажение  емцературною поля объекта в месте установки тсрмопрсобразоватсля, а также искажение процесса теплообмена объекта с другими фишческими телами; перепад температуры между объектом измерения и окружающими физическими телами; нестационар-пость тепловых пропессов и возникающие вследствие этого динамические погрешности из-за термической инерции термопреобразо-
ватслсй; преобразование кинетической энергии набегающего газового потока в тепловую при торможении потока на неподвижном термопреобразователе.
Все остальные погрешности систем измерения температуры целесообразно рассматривал ь как случайные. К ним относятся погрешности, обусловленные нестабильностью отдельных звеньев системы измерения вследствие возникновения возмущающих воздействий, влияющих факторов; погрешнее i и, обусловленные классом точности отдельных элементов системы, и т. д.
Например, к случайным погрешностям следует отнести нестабильность градуировочных характеристик термопреобразователей сопро1ивления и гермоэлек!рических преобразователей, ошибки измерений при аттестации термопреобразователей сопротивления, неоднородность состава термоэлек[ родов.
Часть этих погрешностей оценивают расчетным путем, часть — экспериментально.
Суммарная допускаемая погрешност ь измерений Д (нормируемая исходя из общих требований к точности изучения данного процесса) включает в себя прежде всего следующие допускаемые погрешнош и измерения;
инструментальную (всей системы измерений) Ди;
методическую Дм;
динамическую Дд.
Динамическая погрешность обусловлена динамическими харак [ерис1 иками всей системы измерения.
При стационарном температурном про
70
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
лессе динамическая погрешность обращается в нуль и суммарная допускаемая noipem-ность распределяется между инструментальной и методической погрешностями.
Все составляющие (Ди, Дм и Дл) суммарной допускаемой погрешности могут иметь систематические и случайные части.
Систематическую coci являющую инструментальной погрешности измерительного прибора или первичного преобразователя можно определить в процессе поверки в ла-бораторн ых условиях. Ее можно устранить введением поправки или с помощью корректора нуля.
Случайную . составляющую инструментальной погрешности, обусловленную вариацией прибора (допускаемой в соответствии с классом точности прибора или первичного преобразователя), снизить нельзя, и се необходимо учитывать в полной мере при оценке суммарной случайной погрешности системы измерения.
Суммарная случайная инструментальная погрешность измерения температуры с помощью термопреобразовагеля сопротивления складывается из двух основных погрешностей : погрешности градуировочной характеристики термопреобразователя стг и погрешности измерения сопротивления термопреобразователя, т. е. погрешности измерительного прибора <тпр. Ее значение в статическом режиме определяется ио формуле
= <*„ = j/oj + <т3пр. (4.1)
Допускаемые отклонения сопротивлений термопреобразователей сопротивления указаны в ГОСТ 6651—84.
Значение погрешности, вызванной изменением температуры линии связи, для двухпроводной схемы подключения термопреобразователя сопротивления можно определить по формуле
At = КЯ(Г2 - ьУСаКсДт + tх)],	(4.2)
где At — погрешность, °C; Кл — сопротивление линии при температуре при которой производилась ее подгонка, Ом; ь — температура, при которой линия находится в эксплуатации, 7С; Ro — сопротивление термопреобразователя при 0сС, Ом; т --- 1/Ол, оц — температурный коэффипиент сопротивления материала линии, °C-1; а = (Кюо-— Rn)/(lOORo) — температурный коэффициент сопротивления материала чувствительного элемента, °C-1. К100 — сопротивление термопреобразователя при 10О’С, Ом.
Значения температурных коэффициентов сопротивлений в диапазоне температур
0-100'С следующие; для платины а = - 0,0039 °C"1, для меди а = 0,00427°C" 1, для никеля a = 0,0069DC” *, для вольфрама а = - 0,0048 °C"1.
Пример 4.1, Подгонка сопротивления линии медного термопреобразователя сопротивления с номинальной статической характеристикой 50М производилась в месте прокладки при температуре окружающего воздуха tj = 10 °C и составляет Кя = 5 Ом. В процессе эксплуатации температура окружающего воздуха в месте прокладки может достигать t2 = 25 °C. Погрешность, вызванная изменением сопротивления линии от температуры,
Д t = 5 (25 - 10)/[50 • 3,9 •! О ' 3 (1/0,0427 + 10)] =
= 1,4 °C.
Суммарная случайная инструментальная погрешность измерения температуры с помощью термоэлектрического преобразователя складывается из следующих погрешностей;
градуировки, в которую входит нестабильность градуировочных характеристик преобразователя. аг;
из-за неоднородности электродов термопреобразователя стн;
обусловленной применением термоэлектродных (компенсапионных) проводов <гт;
связанной с электропроводностью материала изоляции стпз;
измерения выходного сигнала преобразователя (т е. погрешности измерительного прибора) <тпр.
Погрешности градуировки термоэлектрического преобразователя указаны в ГОСТ 3044-84.
Погрешности из-за неоднородности тер-мозлектродов термоэлектрического преобразователя могут достигать 30 — 40°С и более. Неоднородность электродов может быть обусловлена неоднородностью их химического состава по длине и загрязнениями, наклепом, вкраплениями другого материала и т. п.
Эти дефекты возникают как при изготовлении гермоэлектродной проволоки, так и при ее эксплуатации в неоднородном температурном поле, в контакте с «загрязняющими» материалами и в неблагоприятной атмосфере. В стандарте иа термоэлектрические преобразователи значение рассматриваемой погрешности не нормировано.
Суммарная случайная средняя квадратическая инструментальная погрешность измерений температуры термоэлектрическим пре-
§4.2.
Средства измерения температуры контактным методом
71
образова телем
а =	+ <т2н + о’ +	,	(4.3)
ми
(4.4)
где а, — частные случайные предельные погрешности.
С учетом изложенного выше по измеренному значению ГИ1М действительное значение температуры
1 = ^изм i О4-А,	(4.5)
где о--суммарная случайная погрешность; А - суммарная систематическая погрешность.
Основные источники и составляющие погрешностей, приводящие к образованию результирующей случайной погрешности измерительных систем температуры, были перечислены выше.
Совокупность случайных погрешностей измерительной системы в действительности подчиняется нормальному закону распределения случайных величин, что способствует получению гарантированного запаса точности.
Поскольку составляющие системы измерения температуры (первичные преобразователи — каналы связи — измерительные приборы) нормированы в какой-то степени предельными допускаемыми погрешностями, при нормальном законе распределения имеем следующие зависимости между предельным значением noi решностей (Дт) н ее средним квадратическим значением:
Дш = о - встречается в среднем один раз на каждые 3 наблюдения;
= 2ст - 22 наблюдения,
Дт = Зо - 370 наблюдений;
Дт = 4<з — 15000 наблюдений.
Для нормального закона распределения известно, что при очень большом числе измерений погрешность, равная, например, Зо, будет иметь доверительную вероятность 99,7%. Это означает, что 99,7 % всего массива погрешностей находится в пределах ±3в. Поэтому погрешность Дт = ±3ст принимается за предельную.
Отсюда следует, что
о = ±ДМ/3.	(4.6)
Формула (4.6) используется при расчете суммарных средних квадратических инструментальных погрешностей.
4.2.	СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ
Средства измерения температуры контактным методом включают в себя измерительные преобразователи, к которым подводится среда, температура которой измеряется.
Наиболее распространенными средствами измерений являются термоэлектрические преобразователи и термопреобразователи сопротивления.
4.2.	). ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
Действие термоэлектрического преобразователя основано на использовании зависимости термоэлектродвижушей силы термопары (термометрическог о чувствительного элемента) от температуры
Термоэлектрические преобразователи позволяют измерять температуру от —200 до + 2500 ’С. Они изготавливаются следующих типов:
ТВР — термопреобразователь вольфрам-рениевый ;ТПР — термопреобразователь пла-тинородиевый; ТПП - термопреобразователь платннородий-платиновый; ТХА - термопреобразователь хромель-копелевый.
Термоэлектрические преобразователи типов ТПР, ТПП, ТХА, работающие при высоких температурах, не всегда могут обеспечить стабильность измерения из-за исключительной подвижности и активности атомов любых элементов при высоких температурах.
В этих условиях происходит химическое взаимодействие материалов термоэлектродов с окружающей средой. Поэтому практ и-чески невозможно создать универсальные термоэлектрические преобразователи, которые были бы одинаково стойкими в окислительных, восстановительных, науглероживающих и других газовых средах.
Для зашиты термоэлектродов от вредного воздействия окружающей среды при высоких температурах применяют газонепроницаемую, стальную, металлокерамическую и керамическую защитную арматуру
Для этой цели в промышленных системах измерения температуры дополнительно применяют поддув азота в защитную арматуру термоэлектрического преобразователя.
Термоэлектрические преобразователи платинороднй-пл а типовые надежно рабо
72
Наладка средств и сцстем измерения температуры
Разд. 4
тают в нейтральной и окислительной средах, но неприменимы в восстанови гельной атмосфере, особенно в присутствии окнслов металла и кремнезема. Вредно действую i на платину пары металла и углерод (осо-бент о окись углерода). Науглероживание пластины приводит к изменению гермо-ЭДС термопары и придает хрупкость ее электродам.
Термоэлектрические преобразователи из хром ель-алюмеля хорошо работают в восстановительной и нейтральной средах. В окислительной среде па поверхности электродов образуется окисная пленка, в результате ч?го снижаема термо-ЭДС
Для измерения высоких температур, особенно температур расплавленных металлов, применяют вольфрамрениевые термоэлектрические преобразователи. Их можно исполь-зова гь в инер i ной атмосфере и кра гко-врек енно - в окислительной.
Номинальные статические характеристики термоэлектрических преобразователей в зависимости от температуры рабочего конца в соответствии с ГОСТ 3044 — 84 приведены в приложении 1.
Формулы для вычисления пределов допускаемых отклонений термо-ЭДС термо-элек грических преобразователей от номинального значения приведены в табл. 4.1.
Рассчитанные по формулам, приведенным в табл. 4.1, пределы допускаемых отклонений термо-ЭДС 1ермоэлектрических преобразователей oi номинального значения должны соответс [вовать ГОСТ 3044 — 84.
Конструктивно одинарный термоэлектрический преобразователь состоит из двух гермоэлсктродов, имеющих обший горячий спай, и зашИ[ной арматуры, служащей для предохранения термоэлектродов и их выводных зажимов от загрязнений и механических повреждений.
Термоэлектроны по всей длине изолированы друг от друга н от металлической, металлокерамической или керамической части защитной арматуры.
Для изоляции термоэлектродов применяют асбест (при температуре до 300 °C), кварцевые трубки и бусы, шамот (при температуре до 1000 иС), фарфоровые трубки или бусы (при температуре 1300—1400°C) При более высоких температурах электроизоляционные свойства фарфора ухудшаются, поэтому используют трубки из окиси алюминия, окиси магния, окиси бериллия, двуокиси тория или двуокиси циркония.
Показатель гепловой инерции термо-преобразова гелей, определенный при коэффициенте теплоотдачи, практически равном бесконечности, в газовой или воздушной
Т а б л и ц а 4 1 Формулы для вычисления пределов допускаемых отклонений термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей от номинального значения
Тип термоэлектрического преобразователя	Условное обозначение номинальных статических характеристик преобразований	Диапазон измеряемых температур, С	Предел допускаемых отклонений термо-ЭДС гермоэлектрических преобразователей ±Д1, мВ
ТВР	ВР (А)-1	0 -1000 1000-1800 1800-2500	0,080 0,080 + 3,80 -10—5 (t — 1000) 0,110+ ]1,0 10“5 (/- 1800)
ТВР	ВР (А>2 ВР (А)-3	0-1000 1000-1800	0,080 0,080 + 3,80 - IO”5 (t - 1000)
ТПР	ПР (В)	300-1800	0,009 + 3,40-10-5 (г - 300)
ТПП	ПП (S)	0-300 300-1600	0,008 0,008 + 2,69- Ю 5 (г- 300)
ТХА	ХА (К)	-200 4-0 0-300 300- 1300	0,080 + 0,30 • 10-3 (1 + 200) 0.140 0,140 + 0,22- IO’3 (/ - 300)
тхк	ХК (L)	-200 -г 0 0-300 300-800	0,100 + 0,20-10 3 (/ + 200) 0,140 +0,20-IO”1 t 0,200 + 0,52 10“3 (/- 300)
тмк	МК (М)	- 200 4- 0 0- 100	0,026 + 1,45 10“4 (/ + 200) 0,055
§4.2.
Средства измерения температуры контактным методам
73
Рис. 4.2. Кабельный однозонный термопреобразователь:
и — термопреобразователь с изолированным рабочим спаем; С> — термонреобразователь с неизолированным рабочим спаем; в — выводы гермоэлектродов для кабельных гермопреобразователей; 1 — рабочий спай; 2 - гермоэлектроды; 3 — оболочка; 4 — втулка; 5 — герметик; б — выводы термо-электродов; 7 — сборное соединение
Рис. 4.3. Кабельный многозонный термопреобразователь: 1—6 см. рис 4.2; / — расстояние между рабочими спаями
среде должен соответствовать следующим
значениям; для термопреобразователей малой инерционности - не более 10 с; средней инерционности — не более 60 с; большой инерционности — свыше 60 с.
Термоэлектрические преобразователи монгируются па трубопроводах, технологических аппаратах и т. п. В защитной арматуре термоэлектрических преобразователей различают:
длину монтажной части термоэлектрических преобразователей с неподвижным штуцером или фланцем - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца;
длину монтажной части термоэлектрических преобразователей с подвижным штуцером или фланцем, а также термо-
электрических преобразователей без штуцера или фланца — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при
отсугствии ее — до мест заделки выводных проводников.
В промышленности находят применение также преобразователи термоэлектрические кабельные типов КТХАС, КТХАСП и КТХКС, предназначенные для измерения температуры от -50 до +800 °C газообразных, жидких и твердых сред, не агрессивных к материалу оболочек термопреобразователей.
Технические требования к указанным преобразователям изложены в ГОСТ 23847 — 79 «Преобразователи термоэлектри
74
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
ческие кабельные типов КТХАС, КТХАСП, КТХКС. Технические условия».
Кабельные термопреобразователи изготавливаются следующих типов; КТХАС — кабельный термо преобразователь хромель-алюмелевый в стальной оболочке; КТ> АСП — кабельный термопреобразователь хромель-алюмелевый в оболочке из жаропрочного сплава; КТХКС  кабельный термопреобразователь хромель-копелевый в стальной оболочке.
На рис. 4.2 показан кабельный однозонный, а на рис. 4.3 — кабельный много* зонный термопреобразователь.
4.2,2.	ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Основной частью термопреобразователя сопротивления является чувствительный элемент, действие которого основано на использовании зависимости электрического сопротивления от температуры.
Чувствительные элементы термопреобра-зова гелей сопротивления изготавливаются из платины или меди и позволяют измерять температуру в пределах от —260 до + 1100°С.
Промышленность выпускает термопреобразователи сопротивления типа ТСП (платиновый) и ТСМ (медный).
Термопреобразователи сопротивления выпускаются с классами допуска А, В н С.
Тол классом допуска понимается обобщенная характеристика термопреобразователя, определяющая допускаемые отклонения сопр этивления Ro при температуре 0 °C, И/10С (отношение сопротивлений при 100 и 0 °C) и погрешности измерения температуры At от номинальных значений. Класс точности определяется чистотой платины или меди и качеством изготовления термопреобразователя
Номинальные статические характеристики преобразования рассчитываются по уравнению
R, = w,R0, где Rt — сопротивление ТС при температуре t, Ом; Wt - отношение сопротивлений при температуре г и 0°С.
Значения W, выбирают из таблиц ГОСТ 6651 -84.
В приложении 2 даны рассчитанные значения сопротивлений термопреобразовате-йей сопротивлений, соответствующие определенным диапазонам температур.
Пределы допускаемых значений основной погрешности термопреобразователей сопротивлений в обшем случае не должны превышать значений At, приведенных в табл. 4.2,
Отклонения сопротивлений ARr, соответствующие значениям, приведенным в табл. 4.2, определяются из уравнения
ARt = bttdRJdt),	(4.7)
где dRJdt - чувствительность термопреобразователей, рассчитываемая для температуры t по следующим уравнениям:
для платиновых термопреобразователей:
dRJdt = Ro [а + 2bt Г 4ct2(t - 75)]
для диапазона температур от —200 до 0 °C;
dRt/dt = R0(a + 2br)
для диапазона температур от 0 до 1100 °C;
для медных термопреобразователей с 4У100 = 1,428:
dRJdt = aR0
Таблица 4.2. Пределы допускаемых значений основной погрешности термопреобразователей сопротивлений
Тип термопреобразователя	Класс допуска	Диапазон измеряемых 1емператур, °C	Допускаемые отклонения Аг от температуры /, ± °C
Платиновый (ТСП)	А	От —260 до -250 От —250 до —200 От —200 до 4-750	3,0 1,0 0,15 +0,002 t
	В	От -200 до +1100	0,30 + 0,005 t
	С	От -100 до +1100	0,60 + 0,008 t
Медный (ТСМ)	В с	От -200 до +200 От -200 до +200	0,25 + 0,0035 / 0,50 + 0,0065 t
§4.3.
Каналы связи
73
для диапазона температур от -200 до -185 °C,
dRJdt = [а + 2b(r~ 5) + Зег2] Ro
для диапазона температур от -185 до -100°С;
dRt/dt = [а + 2b(t — 5)] Ro
для диапазона температур от —100 до -103С;
dRJdt = а/?о
для диапазона температур от —10 до + 200 °C, где ft — см. (4.2); а, b и с -постоянные коэффициенты.
Для платинового термопреобразователя с И'юо = 1,3910:
а = 3,96847-10'3 JC“1; b = -5,847 х х 10“7LC“2 для температуры до 600дС;
b = — 5,808 • 10-7 °C" с = -4,3558 х х Ю'12 °C-4 для диапазона температур от 600 до 1100 °C.
Для медного термопреобразователя с If'joo = 1,4280:
д = 4,11  10-3оС-1; Ь= - 5,0-10'5 °C-2; < = 1.15 -10“ 9 °C’ 3.
Допускаемые отклонения от номинальной статической характеристики преобразования платинового и медного термопреобразователей сопротивлений с номинальным значением сопротивления Ro = 100 Ом при 0 °C показаны на рис. 4.4.
Невысокий температурный предел измерения медных термопреобразователей сопротивлений объясняется окисляемостью меди при высоких температурах
Конструктивно термопреобразователь сопротивления состоит из чувствительного
элемента (платиновой или медной проволоки, намотанной на каркас) и защитной арматуры, служащей для предохранения чувствительного элемента и зажимов для выводных проводников от механических повреждений.
Провода от чувствительного элемента до выводных зажимов по всей длине изолированы друг от друга и от металлической части защитной арматуры.
4.3.	КАНАЛЫ СВЯЗИ
Каналы связи предназначены для передачи измерительной информации между измерительными преобразователями и измерительными приборами
Правильный прибор и опенка тоТо или иного канала связи во многом определяют работоспособность системы измерения.
4.3.1. ТЕРМОЭЛЕКТРОДНЫЕ (КОМПЕНСАЦИОННЫЕ) ПРОВОДА
Ках правило, вторичные измерительные приборы с измерительным термоэлектрическим преобразователем соединяют термоэлектродными (компенсационными) проводами.
В настоящее время действует ГОСТ 24335 — 80 «Провода термоэлектродные. Технические условия».
Известно, что термо-ЭДС, развиваемая термоэлектрическим преобразователем (термопарой), зависит от температуры свободных концов.
Рнс. 4.4. Графики допускаемых отклонений от номинальной статической характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления с номинальным значением сопротивления Ro = 100 Ом при 0°С:
а — платиновые термопреобразователи с	IT 10(> — 1,3910, б — медные термопреобразователи с
И'1оо = 1,4280
76
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.3. Материалы термоэлектродных проводов и их условные обозначения
Марка провода	Металл и сплав ити пара сплавов	Обозначение
ПТВ, ПГГВ, ПТВО, ПТГВО, ПТВП, ПТП, ПТВЭ	Медь — константан Медь — медно-никелевый сплав ТП Хромель — копель Медь — копель	М П ХК МК
ПТГВ	Медь медно-никелевый сплав МН-2,4	М- МН
ПТВ. ПТФЭ	Сплав никель — медь Сплав медь - титан	НМ мт
ПТФДЭ	Сплав никель — медь Сплав медь - титан	нм МТ
Поэтому для правильной оценки температуры по шкале измерительного прибора свободные концы термопреобразователя «переносят» с помощью термоэлектродных проводов в место с более пос гоянной температурой, ч гобы в дальнейшем автоматически или вручную вводить поправку на температуру свободных концов.
В большинстве случаев жилы гермоэлектродных проводов изготавливают из материалов, которые при соединении между собой развивают термо-ЭДС, одинаковую с термо-ЭДС термоэлектрическою преобразователя. Эта идентичность термоэлектрических характеристик ограничивается, как правило. температурой 100 иС, выше коюрой характеристики термопар и термо электродных проводов могу| различаться.
Термо электродный провод фак [ и чески удлиняет термоэлектроды 1ермо электрического преобразователя.
Термо электродный провод необходимо подсоединять непосредственно на зажимы измерительного прибора (преобразователя), Токопроводящие жилы тсрмозлектрод-ных проводов изготавливают из металла и сплава или пары сплавов, условные обозначения которых указаны в табл, 4.3.
Для обозначения соответствующего металла или сплава жил провода изоляция из поливинилхлоридного пластиката в проводах марок ПТВО, ПТГВО или цветные нити в обмотке и оплетке проводов марок ПТП, ПТПЭ, ПТФ, ПТФДЭ имени разную расцветку :
Медь..Красная или	розовая
Хромель	....	Фиолетовая или черная
Копеть.Желтая или	оранжевая
Константан	.	.	.	Коричневая
ТП.......Зеленая
МП-2,4...........Синяя иди голубая
НМ...............Красная -I- синяя (ком-
бинированная)
МТ...............Красная + зеленая на
белом фоне
Для проводов марок ПТВ, ПТГВ, ПТВП на поверхности изоляции жил наносят ся продольные риски по всей длине провода-
Обо значение пары жил проводов
Расцветка изоляции
Металл или сплав жи 1ы. отмечав мой риской
М	Коричневая	Медь
П	Зеленая	Мель
ХК	Фиолетовая или черная	Хромель
МК	Желтая или оранжевая	Медь
М - МН Синяя ити голубая	Медь
Термоэлектродвнжушая сила, развиваемая парой жил проводов всех марок, кроме ПТФ и ПТФЭ, и термоэлектродвнжушая
сила, развиваемая жилой провода марок ПТФ и ПТФЭ в паре с платиной ПлТ (ГОСТ 10821-75), должны соответствовать
значениям, указанным в табл. 4.4.
Рекомендуемые провода термоэлектрод-
ныс для термопар приведены ниже:
Наи меновамие пары жил	Обозначение	Тип тер мопары
Медь — константан	М	Хромель — алюмель
Медь - ТП	П	Платннородий -платина
Медь - копель	МК	Медь — копель
Хромель — копель	ХК	Хромель — копель
Медь — [итан — никель — медь	МТ-НМ	Хромель — алюмель
Медь — МН-2,4	М-МН	Вольфрам - рений (ВР 5-20)
§ 4.4.
Вторичные измерительные приборы
77
Та б липа 4.4 Значения терчо-ЭДС, развиваемые парой жил термоэлектродных проводов при температуре свободного конца О С
Обозначение пары жил проводов	Термо-ЭДС. мВ		[Темпера-тура рабочего конца, °C
	Номинальное значение	Предельное отклонение	
ХК	6,88	+ 0,20	
мк	4,79	+ 0,10	
м	4,10	+ 0,15	100
м - мн	1,40	+ 0,03	
п	0,64	±0,03	
	4,10	+ 0 12	100
мт-нм	10,15	+ 0,12	250
	12,21	+ 0,16	300
МТ — платина	1,20	+ 0,06	100
	3,67	+ 0 06	250
	4,62	+ 0,08	300
НМ - платина	2,9	± 0,06	100
	5,37	+ 0,06	250
	7,39	±0,08	300
Термоэлектрические преобразона i ел и типа ТПР применяют без термоэлектрод-ных проводов.
4.3.2 СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДА
Термопреобразователи сопротивления работают в комплекте с логометрами и авто.ма гм чески ми мостами, для которых сопротивление внешней линии (канала связи) ограничено и должно бы гь 5 или 15 Ом (указано на шкале прибора).
Термопреобразователи сопротивления могут находи гься на значительном расстоянии от вторичного измерительного прибора, поэтому в качестве соединительных проводов выбирают медные провода или контрольные кабели с сечением жил 1 -1,5 мм2. Применение соединительных проводов с алюминиевыми жилами нежелательно из-за более высокого удельного электрически! о сопротивления и невысокой механической прочное!и. Кроме того, сопро-[ивление перехода алюминий — медь (например, при подключении к медному термопреобразователю сопротивления) со временем значительно меняется.
4.4.	ВТОРИЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Вторичные измерительные приборы, предназначенные для работы с первичными
преобразователями температуры, наиболее широко представлены в Государе геенной системе промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП).
Рассмофим устройство и прицип действия наиболее широко применяемых приборов, используемых в качестве вторичных в комплекте с первичными измерительными преобразователями температуры.
44.1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ
Автоматические потенпиометры предназначены для измерения температуры при рабсие в комплекте с термоэлектрическими преобразователями.
В основу рабо I ы потенциометров положен компенсационный метод измерения термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей,
Для измерения термо-ЭДС преобразователя в потенциометрах используется мостовая потенциометрическая схема, в которой измеряемая термо-ЭДС компенсируется падением напряжения на калиброванном переменном регулируемом резисторе при прохождении через него определенного рабочего тока.
С учетом особенностей измерения термо-ЭДС |ермопары преобразователя (изменение термо-ЭДС при различных температурах сс свободно! о конца) в мостовой потенциометрической схеме имеется со проявление, которое автоматически вводит поправку. Сопротивление изготовлено из медной проволоки и расположено в месте подключения термо тлек i родных проводов от термоэлектрическою преобразователя В результате медное сопротивление и свободные концы термопары находятся при одинаковой темпера!уре и изменение термо-ЭДС термопары за счет изменения температуры свободных конпов компенсируется изменением падения напряжения на медном сопротивлении вследствие изменения этого сопротивления.
На рис 4 5 приведена принпипиальная электрическая схема потенциометра Эта схема является обшей для большинства типов потенциометров. Измерительный мост потенциометра состоит из следующих сопротивлений1 Rp — регулируемого резистора; /?ш -сопротивления шунта; и гн — постоянного н переменною сопротивлений для регулировки начала шкалы; R,, и гп — постоянно! о и переменного сопротивлений для регулировки предела шкалы; — балласт но-
78
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Рис. 4.5. Принципиальная электрическая схе-.ма потенциометра
го сопротивления; Лм — сопротивления из медной проволоки; Лк — сопротивления контрольного; R — постоянного сопротивления.
Схема питается от источника стабилизированного напряжения И ПС. Резисторы Лш. Ru, Лп, Лк, Л выполнены в виде катушек из манганиновой проволоки. К резисторам Ли и Лп добавлены резисторы гн и гп в виде спиралей из манганиновой проволоки, предназначенные для корректировки нуля и диапазона измерения прибора соответственно.
При неизменных рабочем токе и сопротивлении ветвей ВАГ и ВБГ напряжение между точками А и Б зависит только от положения подвижного контакта резистора Лр. Перемещение контакта переменного резистора происходит автоматически при нарушении разбаланса схемы от изменения термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя,
Одновременно с перемещением подвижного контакта изменяется положение указателя шкалы прибора.
Напряжение между точками А’ и А" определяет диапазон измерений прибора.
Резистор Лм выполнен из медной проволоки и служит для компенсацнн изменения температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
Действие компенсационного медного сопротивления заключается в том, что при изменении температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя на сопротивлении RM появляется дополнительное падение напряжения, компенсирующее изменение термо-ЭДС, вызванное изменением температуры свободных концов преобразователя. Таким образом, компенсация изменения температуры свободных концов преобразователя осуществляется автоматически
Рис. 4 6. Принципиальная электрическая схема измерительной части потенциометра КСПЗ

Для устранения влияния помех, возникающих в цепи термоэлектрического преобразователя, на вход прибора подключены конденсаторы и С2.
Сопротивление RK служит для контроля напряжения питания измерительного моста путем измерения падения напряжения на этом сопротивлении.
На рис. 4.6 приведена принципиальная электрическая схема измерительной части потенциометра типа КСПЗ.
Схема питается от стабилизированного источника питания СН-1М. Резисторы RM и Rc составляют цепь автоматической компенсации температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя.
Резистор Лко выполнен нз манганина. Сопротивление этого резистора равно сопротивлению преобразователя при О °C, что позволяет, включая вместо RM, при градуировке пользоваться градуировочными таблицами без поправки на температуру окружающего воздуха.
Резисторы Ro, Rm и Ra верхней ветви схемы предназначены для обеспечения необходимых потенциалов в начале и конце регулируемого резистора Лр по отношению к точке Б.
Точная установка разности потенциалов между началом и концом регулируемого резистора Rp, а также корректировка ее по мере износа Rp производится при помощи переменных резисторов и г2.
Сопротивление шунтирующего резистора Лш подбирается отдельно к каждому резистору Rp в зависимости от градуировки и пределов измерения прибора.
Фильтр из конденсатора Сф и резистора Лф, установленный на входе, служит для
§ 4.4.
Вторичные измерительные приборы
79
у мены t/ения влияния паразитных напряжений, появляющихся от наводок электромагнитных полей.
Контакты 5 — 7 или 6 — 7 закорачиваются при помощи перемычки, контакты 1—2 или 3 — 4 — при помощи тумблера ST.
В режиме «Работа» включается медный резистор RM и замыкается манганиновый резистор Rk0, резистор RK при этом отключается (тумблер 54 и перемычка в положениях «Работа»).
В режиме «Градуировка» включается резистор и замыкается RM, резистор RtI при этом отключается (тумблер 54 в положении Р — «Работа», перемычка в положении Г — «Градуировка»).
Кроме того, тумблер ST можно поставить в положение К — «Контроль». При этом замыкается вход измерительной схемы (контакты 1—2) и параллельно резистору Ле включается резистор RK. Перемычка должна находиться положении Г — «Гралуировка».
В случае исправности прибора в режиме «Контроль» указатель лолжен остановиться в определенном положении — против цветной отметки на шкале прибора.
В настоящее время наибольшее распространение получили потенциометры комплекса приборов КС.
Компенсационная медная катушка у приборов комплекса КС расположена на одной из колодок внешнего подключения, находящихся с тыльной стороны прибора.
Потенциометры выпускаются классов точности 0,25 и 0,5.
4.4.2.	МИЛЛИВОЛЬТМЕТРЫ
Милливольтметры служат для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями.
На рис, 4.7 показана принципиальная электрическая схема милливольтметра.
Милливольтметр представляет собой магнитоэлектрический прибор, в котором протекание тока через рамку, помешенную в поле постоянного магнита, вызывает поворот ее на угол, пропорциональный току, а следовательно, измеренной термо-ЭДС.
В общем случае вращающий момент, возникающий в рамке, будет пропорционален напряженности магнитного поля Н в зазоре постоянного магнита, активной длине /, ширине Ь, числу витков п рамки, а также току I:
М = cf(H, L I, b, и).	(4.8)
Рис. 4.7. Принципиальная электрическая схема милливольтметра
С учетом постоянных напряженности магнитного поля и геометрических размеров элементов можно считать, что
М = cil.	(4.9)
Конструктивно милливольтметр состоит из постоянного магнита с плюсовыми наконечниками и концентрично расположенного между ними неподвижного железного сердечника. В узком воздушном зазоре между ними располагается (охватывая сердечник) подвижная рамка г. Рамка скреплена с указателем. При повороте рамки возникает противодействующий момент спиральных пружинок, уравновешивающий магнитоэлектрический момент.
Угол поворота рамки зависит также от внутреннего электрического сопротивления мнлливольметра, которое подстраивается до паспортного значения с помошью добавочного сопротивления Яд, включенного последовательно с подвижной рамкой.
Для компенсации влияния изменения температуры окружающей срелы на показания мнлливольметра служит терморезистор Я1С с отрицательным температурным коэффициентом, защунтированный манганиновой катушкой Яш,
Для правильного измерения термо-ЭДС термоэлектрическим преобразователем необходимо, чтобы общее сопротивление электрической цепи, по которой протекает ток, имело постоянное значение.
Сопротивление прибора при неизменной температуре окружающей среды практически постоянно.
Сопротивление внешней цепи (термоэлектродного провода к термоэлектрическому преобразователю) мнлливольметра должно быть равно 5 или 15 Ом (указано на шкале прибора).
Основные технические требования, предъявляемые к милливольтметрам, изложены в ГОСТ 9736—80 «Приборы электрические прямого преобразования для измерения не-электрнческих величин ГСП. Общие технические условия».
80
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Наибольшее распространение в настоящее время имеют показывающие милливольтметры 1ина Ш4500 и милливольтметры показывающие и per улнруюшие двух-лозиционныс типа Ш4501.
4.4.3.	АВТОМАТИЧЕСКИЕ МОСТЫ
Автоматические мос i ы предназначены для измерения температуры при paGoie в комплекте с термопрсобразователями сопротивления.
Измерительная схема автоматического моста представляет собой схему уравновешенного мос I а, в одно из плеч ког орого включен термо преобразователь сопротивления Сопроз ивление термопреобразователя однозначно зависит от температуры.
В основу работы электронных мостов положен нулевой меюд измерения сопротивления.
На рис. 4.8 приведена )ивовая принципиальная электрическая схема уравновешенного моста. Резисторы измерительного моста R, Rn, Rg, RH, Rj и R2 выполнены из манганиновой проволоки.
Подключение 1ермопреобразователя сопротивления производится по грехпровод-ной схеме, т. е. источник питания ИП одним полюсом подключается непосредственно к одному и 1 зажимов гермопреобразователя. При этом сопротивление линии R, включается в два соседних плеча измерительного мос[а, что позволяет значительно уменьшиib noi решность измерения от изменения сопротивления линии вследствие изменения Юм-пературы окружающей среды.
В резулыате к одному из зажимов термопреобразовагеля сопротивления подсоединяются два провода, одним из которых являегся провод питания, а к другому -один провод.
К резисторам RH и Rn добавлены сопротивления гн и гп в виде спиралей из манганиновой проволоки для установки нуля (начала шкалы) и предела измерения прибора.
При отклонении температуры изменяется сопротивление RTC, нарушаегся баланс схемы и подвижный контакт А резистора Rp автоматически перемещаеюя в сторону восстановления равновесия схемы. Одновременно с перемещением подвижного контакта изменяется положение указателя шкалы прибора.
На рис. 4.9 показана принципиальная электрическая схема измерительной части моста КСМЗ
Рис. 4.8. Принципиальная электрическая схе-
ма уравновешенного моста
Рис 4.9. Принципиальная электрическая схема измерительной части уравновешенно! о моста КСМЗ
Питание измерительной схемы осуществляется напряжением 1,5 В переменного тока от одной из обмоток усилителя. Резистор Rq служит для снижения напряжения при питании измерительной схемы от обмотки ~-6,3 В силового трансформатора
Сопро[ивление 7?ш подбирается отдельно к каждому резистору Rp в зависимости от градуировки и пределов измерения. Сопротивления Ra, RB, Rc и RH1 мостовой схемы определяются расчетным ну iем для каждой градуировки и предела шкалы прибора. Сопротивления г, и г2 служат для точной регулировки диапазона шкалы прибора при градуировке, а также для компенсации износа обмотки регулируемого резистора Rp. Допускается включение одною сопротивления г последовательно с резистором Rp. Уравнительные катушки R,( и R,3 служат для подстройки сопротивления линии. Начальное сопротивление уравнительной ка
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
81
тушки составляв! 2,5 Ом. В мостах КС М3 введен контроль исправности прибора. При установке переключателя тумблера в положение «Контроль» замыкаются контакты А — С. 4 — 5 и параллельно резистору Rn включается резистор Кк. Это вызывает разбаланс схемы, и в случае исправности прибора указатель должен остановиться против цветной отметки на шкале прибора.
Мосты выпускаются классов точности 0,25 и 0,5.
Основные технические требования, предь-являсмые к мостам (изложены в ГОСТ 7164 — 78), те же, что и для потенциометров.
4.4.4.	ЛОГОМЕТРЫ
Лот оме тр служит для измерения температуры в системах измерения с гермопреобразователем сопротивления.
На рис. 4.10 показана принципиальная электрическая схема логометра в комплексе с термоттреобразователем сопротивления,
Логометр представляет собой прибор магнитоэлектрической системы, измеряющей отношение токов в двух электрических цепях. Логометр состоит из лвух рамок и стрелки, жестко механически связанных друг с другом, поворачивающихся в поле постоянного магнита в зазорах А и В переменной ширины неподвижного цилиндрического сердечника С.
Последовательно с одной из рамок включен тсрмопреобразоватсль сопротивления, при изменении сопротивления которого изменяется соотношение гоков в рамках и происходит поворот ПОДВИЖНОЙ части в магнитном тюле под действием магнитоэлектрических моментов. Так как воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником имеет переменную ширину, то рамка с большим магнитоэлектрическим моментом попадает при повороте в более слабое магнитное поле, а вюрая рамка — в более сильное.
Магни го электрические моменты выравниваются, и перемещение стрелки прекращается,
Резисторы измерительной схемы R t — /?4, R6 и Кц. выполнены из манганиновой проволоки.
Резистор Rs выполнен из медной проволоки и служит для компенсации изменения сопротивления внешних проводов при изменении температуры окружающей среды. Резистор RK рабошет при проверке контрольной точки логометра.
Резисторы и служат для установки нуля и диапазона измерения прибора.
Рис. 4.10. Принципиальная электрическая схема логометра с термопреобразователем сопротивления
Подключение термопреобразователя сопротивления осушествляется по двухпроводной или трехпроводной схеме.
Сопротивление соединительных линий должно быть доведено до требуемого значения (2,5; 5 или 15 Ом) при помоши под-с г роечных (уравнительных) сопротивлений катушек и /?>2-
Наибольщее распространение в настоящее время имеют логометры типов Л-64, Л-64 И (искробезопасно! о исполнения), Ш69ООО, ЛР-64-02 и Ш69006 (показывающий и регулирующий).
4.5.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Наладка потенциометров и милливольтметров, мост ов и логометров начинается с проведения предмонтажной проверки.
При проведении предмонтажной проверки главной операцией является определение основной допускаемой погрешности.
82
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
За нормирующее значение измеряемой величины для потенциометров и милливольтметров принимают верхнее конечное значение диапазона измерения в милливольтах, если нулевое значение находится вне диапазона измерения, или сумму абсолютных конечных значений диапазона измерения в милливольтах, если нулевое значение находится внутри диапазона измерения.
За нормирующее значение для мостов и логометров принимают разность конечных значений пределов измерения в единицах сопротивления.’
Пределы основной допускаемой погрешности для потенциометров и милливольтметров, а также мостов и логометров постоянны во всем диапазоне измерения и в зависимости от класса точности определяются пределами основной допускаемой абсолютной погрешности.
Например, для потенциометра с диапазоном измерения от - 50 до + 50 °C класса точности 0,5, работающего с термоэлектрическими преобразователями типа ТХК с номинальной статической характеристикой преобразования ХК. предел допускаемой основной погрешности равен 0,5 % суммы абсолютных конечных значений диапазона измерения:
А = ±0,005(3,003 -I- 3,229) = ±0,005 • 6,302 = = ±0,0315 мВ.
Для моста класса точности 0,25 с диапазоном измерения от 0 до 200 °C, работающего с термопреобразователями сопротивления типа ТСП, имеющими номинальную статическую характеристику преобразования 50П, предел основной допускаемой погрешности А равен ±0,25% разности конечных значений диапазона измерения в единицах сопротивления:
Д = ±0,0025(88,515 - 50) = ±0,096 Ом.
После предмонтажноЙ проверки потенциометров и милливольметров, мостов и логометров следует подготовить их к монтажу.
При этом необходимо снять перемычки на зажимах колодок внешних подключений многоточечных приборов, поставить выключатели подачи питания в положение «Выключено», заарретировать те части приборов, которые по инструкции должны арретироваться, закрыть крышки приборов на ключ и выполнить другие операции, специально предусмотренные инструкцией к прибору.
4.5.1.	ПРОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ПОТЕНЦИОМЕТРОВ
И МИЛЛИВОЛЬТМЕТРОВ
При проведении предмонтажноЙ проверки потенциометр или милливольтметр должен быть приведен в нормальное рабочее состояние в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.
При проверке соединение образцового прибора с поверяемым осуществляют медными или термоэлектродными проводами с учетом требуемого внешнего сопротивления.
После прогрева потенциометра или милливольтметра при любом значении задаваемого напряжения в диапазоне измерения необходимо оценить реакцию приборов на изменение входного сигнала.
Убедившись в том, что приборы правильно реагируют на изменение входного сигнала, необходимо приступить к проверке основной погрешности.
При использовании образцовых потенциометров необходимо знать входное (выходное) сопротивление, т. е. низкоомный потенциометр или высокоомный. Применимость того или иного типа образцового потенциометра для поверки определяется допускаемым сопротивлением линии связи поверяемого потенциометра. Так, для потенциометров комплекса КС это сопротивление не должно превышать 200 Ом, значит, и выходное сопротивление образцового потен-циометра не должно превышать этого значения.
При использовании высокоомного образцового потенциометра для поверки потенциометров в качестве источника напряжения следует применять источник регулируемого напряжения ИРН, с помощью которого осуществляется гальваническая развязка низкоомного поверяемого и высокоомного образцового потенциометров, В этом случае высокоомным потенциометром измеряют задаваемое напряжение.
Для учета поправки на температуру свободных концов составлены табл. 4.5—4,12 (в соотве1ствии с ГОСТ 3044 — 84), при этом температура свободных концов имеет положительные значения.
Таблицы 4.5 — 4.12 составлены путем вычитания термо-ЭДС, соответствующей температуре свободных концов, из значений термо-ЭДС согласно таблицам приложения 1. Например, для температуры 150 “С градуировки ХК значение термо-ЭДС при температуре свободных концов 0 °C из таблицы
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
83
приложения 1 равно 10,591 мВ, Для температуры 30 °C значение термо-ЭДС равно 1,947 мВ. Разница 10,591 — 1,947 = 8,644 мВ в окончательном виде приведена в табл. 4.5.
Некоторые типы потенциометров имеют встроенную манганиновую катушку, которая тумблером или перемычкой подключается вместо компенсационной медной.
При отсутствии встроенной манганиновой катушки ее рекомендуется изготовить со следующими номинальными значениями сопротивлений для приборов комплекса КС: (9,02 + 0,005) Ом - для приборов градуировки ХК; (0,78 ± 0,001) Ом - для приборов градуировки ПП; (5,42 ± 0,005) Ом - для приборов градуировки ХА.
Манганиновая катушка устанавливается в приборе вместо медной компенсационной катушки.
На рис. 4.11, а показана схема поверки потенциометра при наличии манганиновой катушки. Поверяемый и образцовый приборы соединяются медными проводами. Сопротивление R устанавливают таким, чтобы оно совместно с выходным сопротивлением образцового прибора было равно 0,8 —1,0 наибольшего значения сопротивления термоэлектрического термометра указанного в технической документации на поверяемый прибор, включая сопротивление линии связи.
При схеме поверки согласно рис. 4.11,л температура свободных концов приводится к температуре 30 °C (это определяется номинальными значениями сопротивлений катушек). Тогда для любой проверяемой оцифрованной отметки шкалы из табл, 4.5 — 4.12 при температуре свободных концов 30 °C выбираются соответствующие значения тер-мо-ЭДС, мВ.
Например, для оцифрованной точки 300 °C потенциометра градуировки ХА значение термо-ЭДС при температуре свободных концов 30 °C равно 11,004 мВ.
Медные провода.
	/1	
	Я	"’О QffptLSHOSbill =о npuffop
1злектровные правооа. ь
Термометр
Поверяемыйем-		иЬра.зи,овый.
		“° прибор
Термометр Медные провова.
Термозлекпц л робот
Поверяемый о-пвтенциаметрсн
8)
о
прибор
Я
Рис. 4.11. Схема поверки потенциометров: а — с манганиновой катушкой; б — без манганиновой катушки; в — с ИРН
При проверке потенциометров, имеющих встроенные манганиновые катушки или не имеющих их, применяется схема, показанная на рис. 4.11,6. Проверяемый прибор соединяется с образцовым потенциометром соответствующим термоэлектродным проводом. При этом с помощью ртутного гермометра с ценой деления 0,1 °C необходимо контролировать температуру в месте подсоединения проводов к образцовому потенциометру.
Согласно этой схеме свободные концы от поверяемого потенциометра выносятся на образцовый потенциометр.
Поверку потенциометра производят на оцифрованных точках в соответствии с температурой свободных концов, определяемой по контрольному термометру. Значения термо-ЭДС выбирают из табл. 4.5-4.12. Например, если температура по контрольному термометру равна 22 °C, то для потенциометра градуировки ХК с диапазоном измерения 0 — 800 С значения термо-ЭДС на оцифрованных отметках 0, 100, 200, 300, 400, 600 и 800 °C из табл. 4.6 соответственно равны — 1.418; 5,424: 13,101; 21,388; 30,064; 47,676 и 65,051 мВ.
Если источником напряжения служит ИРН, то проверка проводится по схеме на рис. 4.11, в.
Соединение поверяемого потенциометра с ИРН выполняют термо электродным проводом, а образцового потенциометра с ИРН — медным.
В этом случае контроль температуры осуществляют в месте подсоединения термоэлектродного провода к ИРН.
Задание термо-ЭДС, соответствующих термо-ЭДС на поверяемых отметках шкалы потенциометра, производится по схеме, показанной на рис. 4.11,6.
Допускается проверять потенциометры с компенсацией температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя по схеме на рис. 4.11,6, используя для соединения приборов медные провода. При этом в процессе поверки следует учитывать температуру зажимов поверяемого прибора, предназначенных для подсоединения свободных концов
Для потенциометров градуировки ПР ие требуется вводить поправку на температуру свободных концов, так как термо-ЭДС термоэлектрического преобразователя при температуре в диапазоне 0- 100°С настолько мала, что ею пренебрегают. Непосредственно на потенциометрах указанной градуировки медное сопротивление не ставится и заменяется перемычкой.
При выборе образцового потенциометра
84
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.5. Контрольные значения термо-ЭДС» мВ, по ГОСТ 3044 84 для поверки шкалы от — 200
Темпе-								Значения термо-ЭДС		
ратура										
свобод-										
ных концов, °C	0	-10	-20	-30	-40	-50	-60	-70	-80	
0	0	-0,626	-1,240	-1,841	-2,429	-3,003	-3,562	-4,106	-4,634	
5	0,318	-0,944	-1,558	- 2,159	-2.747	-3,321	-3.87	-4,424	-4,952	
10	0,638	-1,264	-1,878	-2,479	-3.067	-3,641	-4.2	-4,744	-5,272	
11	0,702	-1,328	-1,942	-2,593	-3,131	-3,705	-4,264	-4,808	-5,336	
12	0,767	-1,353	-2,607	-2,608	-3.196	-3,77	-4.329	-4,873	-5,401	
13	0,832	-1,458	— 2,072	- 2,693	-3,261	-3,835	-4,394	-4,936	- 5,466	
14	0,896	-1,522	-2,136	-2,737	-3.325	-3,899	-4,458	- 5,002	-5.5	
15	0,961 .	-1,587	-2,201	-2,802	3 39	— 3,964	-4,523	- 5,067	-5,595	
16	1,026	-1,652	-2.266	-2,867	-3,455	-4,029	-4,588	-5,132	-5,66	
17	1,091	-1,717	-2,331	-2,932	-3,52	-4,094	-4.653	-5,197	-5,725	
18	1,157	-1,783	-2,397	-2,998	-3,585	-4,16	-4,719	-5,263	-5,791	
19	1.222	-1,846	-2,462	-3,063	-3,651	-4,225	-4,784	-5,328	-5,856	
20	1,287	-1,913	-2.527	-3,128	-3,716	-4,29	-4,849	-5,393	-5,921	
21	1,353	-1,979	-2,593	-3,194	-3,782	- 4,356	-4,915	-5,459	-5,987	
22	1,418	-2,044	-2,658	-3,259	-3,847	-4,421	-4,98	-5,524	-6 052	
23	1,484	-2,109	-2,723	-3,324	-3,912	-4,486	-5,045	-5,589	-6,117	
24	1,550	-2,176	-2,79	-3,391	- 3,979	- 4,553	-5.112	-5,656	-6,184	
25	1,616	-2,242	-2,856	-3,457	-4,045	-4,619	-5,178	-5,722	-6 25	
26	1,682	-2,308	-2,922	-3,523	-4,111	-4,685	-5,244	-5,788	-6 315	
27	1,748	-2,374	-2,988	-3,589	-4,177	-4,751	-5,31	-5,854	-6,382	
28	1,815	-2,441	-3,055	-3,656	-4,244	-4,818	-5,377	-5,921	-6,449	
29	1,881	-2,507	-3,121	-3,722	-4,31	-4,884	- 5,443	-5,987	-6 515	
30	1,947	-2,573	-3,187	-3,788	-4,376	-4,95	- 5,508	-6,053	-6,581	
Таблица 4 6. КонIрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 -84 для поверки шкалы от 0
Температура свободных КОНЦОВ, °C	Значения термо-ЭДС на								
	0	10	20	30	40	50	60	70	80
0	0	0,638	1 287	1,947	2,618	3.299	3.989	4,689	5,398
5	-0,318	-0,310	0,969	1,629	2,300	2,981	3,671	4,371	5,080
10	-0,638	0	0,649	1.309	1,980	2,661	3,361	4,051	4,760
И	— 0,702	-0,064	0,585	1,245	1,915	2,597	3,287	3,987	4,696
12	-0,767	-0,129	0,520	0,180	1,851	2,532	3,232	3,922	4,631
13	-0,832	-0,194	0,455	1,115	1,786	2,487	3,157	3,857	4,566
14	-0,896	-0,258	0,391	1,051	1,722	2,403	3,093	3,793	4,502
15	-0,961	-0,323	0,326	0,986	1,657	2,338	3,028	3,728	4,437
16	-1,026	-0,398	0,261	0,921	1,592	2 223	2,963	3.683	4,372
17	-1,091	— 0,453	0,196	0,856	1,527	2,208	2,898	3,598	4,307
18	-1,157	-0,519	0,130	0,790	1,461	2,142	2,832	3,532	4 241
19	-1,222	-0,584	0,065	0,725	1,396	2.077	2,767	3,467	4,176
20	-1,287	-0,649	0,60	0,660	1,331	2,012	2,702	3,402	4,111
21	-1,353	-0,715	0 066	0,594	1,265	1.946	2,636	3,336	4,045
22	-1,418	-0,780	-0,131	0,529	1,200	1,881	2,571	3,271	3,980
23	-1,484	-0,846	-0,197	0,463	1,134	1,815	2.505	3,205	3,914
24	-1,550	-0,912	-0,263	0,397	1,068	1,749	2,439	3,139	3,848
25	-1,616	-0,978	-0,329	0,321	1,002	1,683	2,373	3,073	3,772
26	-1,682	- 1,044	-0 395	0,262	0,936	1,616	2,307	3,007	3,716
27	-1,758	-1,110	-0,461	0,199	0,870	1,551	2,241	2,941	3,650
28	-1,813	-1,173	-0,522	0,132	0,803	1,483	2,174	2,874	3,573
29	-1,881	-1,243	-0,594	0,066	0,737	1,418	2,108	2,808	3,517
30	-1,947	- 1,309	-0,660	0,000	0,671	1,352	2,042	2,742	3,441
§ 4.5
Предмонтажнал проверка измерительных приборов
85
потенциометров  радуировкн ХК с учетом температуры свободных концов на отметках до 0пС
на отметках шкалы, ЛС
	-90	-100	-НО	- 120	130	- 140	- 160	-180	-200
	-5,146	— 5,641	- 6,117	-6,575	-7,014	- 7,433	-8,207	-8,894	-9,488
	- 5,464	-5,959	-6,435	-6,893	-7,332	-7,751	-8,525	-9,212	-9.806
	-5,784	-6,279	-6,755	-7,213	-7,652	-8,071	-8,815	-9.532	-10,126
	-5,848	-6,343	-6,819	-7,277	-7,716	-8,135	- 8,909	-9,596	-10,190
	-5,913	-6,408	-6,884	-7,342	- 7,781	-8,2	-8,974	-9,661	-10,255
	- 5,978	-6,464	-6,949	- 7,407	-7,846	-8,265	-9,039	-9,726	-10,32
	-6,042	-6,537	-7,013	-7,471	-7,91	-8,329	-9,103	-9,79	-10,384
	-6,107	-6,602	- 7,078	- 7,536	-7,975	-8,394	-9,168	-9,855	-10,449
	-6 172	-6.667	-7,134	-7,601	-8,04	-8,459	- 9,233	-9,92	-10,514
	-6,237	-6.732	- 7,208	-7,666	- 8,105	-8,524	-9,298	-9,985	-10,579
	-6,303	- 6,798	7,274	-7,732	-8,171	-8,59	-9,364	-10,051	-10,645
	-6,368	-6,862	-7,339	-7,797	-8,236	-8,655	-9,429	-10,116	-10,71
	-6,433	-6.928	-7,404	-7,862	-8,301	-8,72	- 9,494	-10,181	-10,775
	-6,499	-6,994	-7,47	-7,928	-8,367	-8,785	-9.56	- 10,247	-10,841
	-6.564	- 7,059	-7,535	- 7,993	- 8,422	“8,851	-9,625	-10,323	-10,906
	-6.629	-7,124	-7,6	-8,058	-8,49	-8,916	-9,69	-10,377	-10,971
	-6.696	-7,191	-7.667	-8,125	-8,564	-8,983	-9.757	-10,444	-11,038
	-6.762	-7,257	-7,733	-8,191	-8,63	-9,048	-9.823	-10,51	-11,104
	6,828	7,323	7,799	-8,257	-8,696	-9,115	-9,889	- 10,576	- 11,17
	-6.894	-7,389	-7,865	-8,323	-8,762	-9,186	-9,955	- 10.642	-11,236
	-6,961	-7,456	- 7,932	-8,39	-8,829	-9,248	- 10,022	- 10.709	-11,303
	-7,027	- 7,522	-7.998	-8,456	-8,895	-9,814	-10,088	- 10,775	-] 1,369
	-7.093	-7,588	-8,064	-8,522	— 8,961	-9,38	-10,154	-10,841	-11,435
потенциометров градуировки ХК с учетом температуры свободных концов на отметках до 800 °C
отметках шкалы, ‘'С
	90	100	150	200	250	300	350	400	600	800
	6,116	6,842	10,591	14,519	18,599	22,806	27,111	33,482	49.094	66,469
	5,798	6,524	10,273	14,201	18,281	22,488	26,793	31,164	48,776	66.151
	5.478	6,204	9,953	13,881	17,961	22,168	26,473	30,844	48,456	65,831
	5,414	6.140	9,889	13,817	17,897	22,104	26,409	30,780	48,392	65,767
	5,349	6,075	9,824	13,752	17,832	22,039	26,344	30,715	48,327	65,702
	5,284	6,010	9,759	13,687	17,767	21,974	26,279	30,650	48.262	65,637
	5,220	5.946	9,695	13,623	17,703	21,910	26,213	30,586	48.198	65,573
	5 155	5,881	9,630	13,558	17,638	21,845	26,150	30,521	48,133	65,508
	5,090	5,816	9,565	13,493	17,573	2],780	26,085	30,456	48,068	65,443
	5,025	5,751	9,500	13,427	17,508	21,715	26.020	30,391	48,003	65,378
	4,959	5,685	9,444	13,362	17,442	21,649	25,954	30,325	47,937	65,312
	4,894	5,620	9,369	13,297	17,377	21,584	25,889	30.260	47,872	65,247
	4,829	5,555	9,304	13,232	17,312	21.519	25,824	30,195	47,807	65,182
	4,489	5,489	9.248	13,166	17,246	21,453	25,758	30,129	47,741	65,116
	4,698	5,424	9,173	13.101	17.18]	21,388	25,693	30.064	47,676	65,051
	4,632	5,358	9,107	13,035	17,115	21,322	25,627	29,998	47,610	64,985
	5,566	5,290	9,041	12,969	17,049	21,256	25,561	29.932	47.544	64,919
	4,500	5,226	8,975	12,903	16,983	21,190	25,495	29,866	47.478	64,853
	4,434	5,160	8,909	12,837	16,917	21,124	25,429	29.800	47,412	64,787
	4,368	5.094	8,843	12,771	16,851	21,058	25,363	29,744	47,346	64,72]
	4,301	5,027	8,776	12,704	16,784	20,991	25,296	29,667	47,279	64,654
	4,235	4,961	8,710	12.638	16,718	20,925	25,220	29,601	47.213	64,689
	4,169	4,895	8,644	12,572	16,652	20,859	25,164	29,535	47,147	64,522
86
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.7. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, ио ГОСТ 3044-84 для проверки шкалы оз — 200
Температура свободных концов, “С	,	Значения термо-ЭДС								
	0	-10	-20	-30	-40	-50	-60	-70	-80
0	0	-0,392	-0,777	-1,157	- 1,527	-1,889	-2,243	-2,506	-2,920
5	0,198	-0,590	-0,875	-1,355	-1,725	-2,087	-2,441	-2,704	-3,118
10	0.397	-0,789	-1,174	-1,554	-1,924	-2,286	-2,640	-2,903	-3,317
И	0,437	-0,829	-1,214	-1,594	-1,964	-2,326	-2,680	-2,943	-3,357
12	0,477	-0,869	-1,254	-1,634	-2,004	-2,366	-2,72	-2,983	-3,397
13	0,517	-0,909	-1,294	-1,674	-2,044	-2,406	-2,76	- 3,023	-3,437
14	0,557	-0,949	-1,334	-1,714	-2,084	-2,446	-2,800	-3,063	-3,477
15	0,597	-0,989	-1,374	-1,754	-2,124	-2,486	-2,840	-3,103	-3,517
16	0,637	-1,029	-1,414	-1,794	-2,164	-2,526	-2,880	-3,143	-3,557
17	0,677	-1,069	- 1,454	-1,834	-2,194	-2,556	-2,920	-3,183	-3,597
18	0,718	-1,110	-1,495	-1,875	-2,245	- 2,607	-2.961	-.3,224	-3,638
19	0,758	-1,150	-1,535	-1,915	-2,286	-2,647	-2,988	- 3,284	-3,678
20	0,798	-1,190	-1.575	-1,935	-2,325	-2,687	-3,041	-3,304	-3,718
21	0,838	-1,230	-1,615	-1,995	-2,365	-2,727	-3,081	-3,344	-3,758
22	0,879	-1,271	-1,656	-2,036	-2,406	-2,768	— 3,122	-3,385	- 3,799
23	0,919	-1,311	-1,696	- 2,076	-2,446	-2,808	-3.162	- 3,425	-3,839
24	0.960	-1,352	-1,737	-2,117	-2,487	-2,849	-3,201	-3,466	-3,880
25	1,000	-1,392	-1,777	-2,157	-2,527	-2,889	-3,243	-3,506	- 3,920
26	1,041	-1,433	-1,818	-2,198	-2,568	-2,930	- 3,284	-3.547	-3,961
27	1,081	- 1,473	-1,857	-2,238	- 2,608	-2,970	-3,324	-3,587	-4,001
28	1,122	-1,514	-1,899	-2,279	-2,649	-3,011	- 3.365	-3,628	-4,042
29	1,162	-1.554	-1,939	-2,319	-2,689	-3,051	-3.405	-3,668	-4,082
30	1,203	-1,595	-1,980	-2,360	-2,73	- 3,092	-3,446	- 3,709	-4,123
Таблица 4.8. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 — 84 для поверки шкалы от О
Температура свободных концов, ГС	Значения термо-ЭДС									
	0	50	100	150	200	250	300	350	400	
0	0	2,022	4,095	6,137	8,137	10,151	12,207	14,292	16,392	
5	-0,198	1,824	3,897	5,939	7,939	9,953	12,009	14,094	16,194	
10	-0,397	1,625	3,698	5,740	7,740	9,754	11,810	13,895	15,895	
11	-0,437	1,585	3,658	5,700	7,700	9,714	11,770	13,855	15,955	
12	-0,477	1,545	3,618	5,660	7,660	9,674	11,730	13,815	15,915	
13	-0,517	1,505	3,578	5,620	7,620	9,634	11.690	13,775	15,875	
14	-0,557	1,465	3,538	5,580	7,580	9,594	11,650	13,735	15,835	
15	-0,597	1,425	3,498	5,540	7,540	9,554	11,610	13,695	15,795	
16	-0,637	1,385	3,458	5,500	7,500	9,514	11,570	13,655	15,755	
17	-0,677	1,345	3,418	5,460	7,460	9,474	11,530	13,615	15,715	
18	-0,718	3,304	3,377	5,519	7,419	9,433	11,489	13,574	15,674	
19	-0,758	1,264	3,337	5,379	7,379	9,393	11,449	13,534	15,634	
20	-0,798	1,224	3,297	5,339	7,339	9,353	11,409	13,494	15.594	
21	-0,838	1,184	3,257	5,299	7,299	9,313	11,369	13,454	15,554	
22	-0,879	1,143	3,216	5,258	7,258	9,272	11,328	13,413	15,513	
23	-0,919	1,103	3,176	5,218	7,219	9,232	11,288	13,373	15,473	
24	-0,960	1,062	3,135	5,177	7,177	9,191	11,247	13,332	15,432	
25	-1,000	1,022	3,095	5,137	7,137	9,151	11,207	13.292	15,392	
26	-1,041	0,981	3,044	5,096	7,096	9,110	11,166	13,251	15,351	
27	-1,081	0,941	3,004	5,056	7,056	9,070	11,126	13,211	15,311	
28	-1,122	0,900	2,963	5,015	7,015	9,029	11,085	13,170	15,270	
29	-1,162	0,860	2,923	4,975	6,975	8,989	11,045	13,130	15,230	
30	-1,203	0,819	2,882	4,934	6,634	8,948	11,004	13,089	15.189	
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
87
потенциометров градуировки ХА с учетом температуры свободных концов на отметках до ОС
на отметках шкалы, 3С
	-90	-100	-ПО	-120	-130	- 140	-150	-180	-200
	-3,242	-3,553	-3,852	-4,138	-4,410	-4,670	-5,142	- 5,550	-5.892
	-3,440	-3,751	— 4,050	-4,336	-4,608	-4,868	- 5,340	- 5,748	-6,090
	-3,639	-3,950	-4,249	-4,535	-4,807	- 5,067	- 5,539	-5,947	-6,289
	-3,679	-3,990	-4,289	-4,575	-4,847	-5,107	-5,579	-5,987	-6,329
	-3,719	-4,030	-4,329	-4,615	-4,887	-5,147	-5,619	-6.027	-6,369
	-3,759	-4,070	-4,369	-4,655	-4,927	-5,187	-5,659	-6,061	-6,409
	- 3,799	-4,110	-4,409	-4,695	-4,967	-5,227	-5,699	-6,107	-6,449
	-3,839	-4,150	-4,449	-4,735	-5,007	-5,267	-5.739	-6,147	-6,489
	-3,879	-4,19	-4,489	-4,775	-5,047	-5,307	-5,779	-6,187	-6,529
	-3,919	-4,230	-4,529	-4,815	-5,087	-5,347	-5,819	-6,227	-6,569
	-3,938	-4,271	-4,570	-4,856	-5,128	-5,388	-5,860	-6,268	-6,610
	-4,000	-4,311	-4,610	-4,896	-5,168	-5,428	-5,900	-6,308	-6,650
	-4,040	-4,351	-4,650	-4,963	-5,208	-5,468	-5,940	-6,348	-6,690
	-4,080	-4,391	-4,690	-4,976	-5,248	-5,508	-5,980	-6,388	-6,730
	-4,121	-4,432	-4,731	-5,017	-5,289	- 5,549	-6,021	-6,429	-6,771
	-4,161	-4,472	- 4,771	- 5,057	-5,329	-5,589	-6,061	-6,469	-6,811
	-4,202	-4,512	-4,811	- 5,098	- 5,370	-5,630	-6,102	-6,510	-6,852
	-4,242	-4,553	-4,852	-5,138	-5,410	- 5,670	-6,142	-6,550	-6,892
	-4,263	-4,594	-4,893	-5,179	-5,451	-5,711	-6,183	- 6,591	- 6,933
	-4,303	-4,634	-4,933	-5,219	-5,491	-5,751	-6,223	-6,631	-6,973
	-4,344	-4,675	-4,974	-5,250	-5,532	-5,792	-6,264	-6,672	-7,014
	-4,384	-4,715	-5,014	-5,300	- 5,572	-5,832	-6,304	-6,712	- 7,054
	-4,425	-4,756	-5,055	-5,341	-5,612	-5,873	-6,345	-6,753	- 7,095
потенциометров градуировки ХА с учетом температуры свободных концов на отметках до 1300 °C
на отметках шкалы, JC
	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300
	20,640	24,902	29,128	33,277	37,325	41,269	45,108	48,828	52,398
	20,442	24,704	28,830	33,079	37,127	41,071	44,910	48,630	52,200
	20,243	24,505	28,731	32,880	36,928	40,872	44,711	48,531	52,001
	20 203	24,465	28,691	32,840	36,888	40,832	44,671	48,491	51,961
	20,163	24,425	28,651	32,800	36,848	40,792	44,631	48,451	51,921
	20,123	24,385	28,611	32,760	36,808	40,752	44,591	48,411	51,881
	20,083	24,345	28,571	32,720	36,768	40,712	44,551	48,371	51,841
	20,043	24,305	28,531	32,680	36,728	40,672	44,511	48,331	51,801
	20,003	24,265	28,491	32,640	36,688	40,632	44,471	48,291	51,761
	19,963	24,225	28,451	32,600	36,648	40,592	44,431	48,251	51,721
	19,922	24,184	28,410	32,559	36,607	40,551	44,390	48,210	51,680
	19,882	24,144	28,370	32,519	36,567	40,511	44.350	48,170	51,640
	19,842	24,104	28,330	32,479	36,527	40,471	44,310	48,130	51,600
	19,802	24,064	28,290	32,439	36,487	40,431	44,270	48,090	51,560
	19.761	24,023	28,249	32,398	36,446	40,390	44,229	48.049	51,519
	19,721	23,983	28,209	32,358	36,406	40,350	44.189	48.009	51,479
	19,680	23,942	28,168	32,317	36,365	40,309	44,148	47.968	51,438
	19,640	23,902	28,128	32,277	36,325	40,269	44,108	47,928	51,398
	19,598	23,861	28,087	32,236	36,284	40,228	44,067	47,887	51,357
	19,559	23,221	28.047	32,196	36,244	40,188	44,027	47,847	51,317
	19,518	23,780	28,006	32,155	36,203	40,147	43,986	47,806	51,276
	19,487	23,740	27,966	32,115	36,163	40,107	43,946	47.766	51,236
	19,447	23,699	27,925	32,074	36,122	40,066	43,905	47,727	51,195
88
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Таблица 4.9. Кон (рольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044 — 84 для поверки шкалы от О
Темпера!ура свободных КОНЦОВ, :С	Значения термо-ЭДС							
	0	100	200	300	400	500	600	700
0	0	0,645	1,440	2,323	3,260	4,234	5,237	6,274
5	-0.027	0,618	1,413	2,296	3,233	4,207	5,210	6,247
10	— 0,055	0,590	1,385	2,268	3,205	4,179	5,182	6,219
И	-0,061	0,584	1,379	2,262	3,399	4,173	5,176	6,213
12	- 0,067	0,578	1,373	2,256	3,193	4,167	5,170	6,207
13	- 0,072	0,573	1,368	2,251	3,188	4,162	5,165	6,202
14	-0 078	0,567	1,362	2,245	3,182	4,156	5,159	6,196
15	-0,084	0,561	1,356	2,239	3,176	4,150	5,153	6,190
16	-0,090	0,555	1,350	2,233	3,170	4.144	5,147	6,184
17 .	-0,095	0,550	1,345	2,228	3,165	4,139	5,142	6,179
18	-0 101	0,544	1,339	2,222	3,159	4,133	5,136	6,173
19	-0,107	0.538	1,333	2,216	3,153	4,127	5,130	6,167
20	-0,113	0,532	1,327	2,210	3,147	4,121	5,124	6,161
21	-0,119	0,526	1,321	2,204	3,141	4,115	5,118	5,155
22	-0,125	0,520	1,315	2,198	3,135	4,109	5,112	6,149
23	-0,131	0,514	1,309	2,192	3,129	4,103	5,106	6,143
24	-0,137	0,508	1,303	2,186	3,123	4,097	5,100	6,137
25	-0,142	0,503	1,298	2,181	3,118	4,092	5,095	6,132
26	-0,148	0,497	1,292	2,175	3,112	4,086	5,089	6,126
27	-0,154	0,491	1,286	2,169	3,106	4,080	5,083	6,120
28	-0,161	0,484	1,279	2,162	3 099	4,073	5,076	6,113
29	-0,167	0,478	1,273	2,156	3.093	4,062	5,070	6,107
30	-0,173	0,472	1.267	2,150	3,087	4.061	5,064	6,101
- 84 для поверки шкалы 07 ЗОЙ
Таблица 4.10. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по
ГОСТ 3044
Температура свободных концов, ’С	Значения термо-ЭДС							
	300	400	500	600	700	800	900	1000
0	0,431	0,786	1,241	1,791	2,430	3,154	3,957	4,833
5	0 426	0,771	1,226	1,776	2,415	3,139	3,942	4,818
10	0,400	0,755	1,210	1,760	2,399	3,123	3,926	4,802
И	0,397	0,752	1,207	1,757	2,396	3,120	3,923	4,799
12	0,394	0,749	1,204	1.754	2,393	3,117	3,920	4,796
13	0,391	0,746	1.201	1,751	2,390	3,114	3,917	4,793
14	0,388	0,743	1,198	1,748	2,387	3,111	3,914	4,790
15	0,385	0,740	1,195	1,745	2,384	3,108	3,911	4,787
16	0,381	0,736	1,191	1,741	2,380	3,104	3,907	4,783
17	0,378	0,733	1,188	1,738	2,377	3,101	3,904	4,780
18	0,375	0,730	1,185	1,735	2,374	3,098	3,901	4,777
19	0,372	0,727	1,182	1,732	2,371	3,095	3,898	4,774
20	0,368	0,723	1,178	1,728	2,367	3,091	3,894	4,770
21	0,365	0,720	1,175	1,725	2,364	3,088	3,891	4,767
22	0,362	0,717	1,172	1,722	2,361	3,085	3,888	4,764
23	0,359	0,714	1,169	1,719	2,358	0,082	3,885	4,761
24	0,355	0,710	1,165	1,715	2,354	3,078	3,881	4,757
25	0.352	0,707	1,162	1,712	2,351	3,075	3,878	4,754
26	0,349	0,704	1,159	1,709	2,348	3,072	3,875	4,751
27	0,345	0,700	1,155	1,705	2,344	3,068	3,871	4,747
28	0,342	0,697	1 152	1,702	2,341	3,065	3,868	4,744
29	0,339	0,694	1,149	1,699	2,338	3,062	3,865	4,741
30	0,335	0,690	1,145	1,695	2,334	3,058	3,861	4,737
§ 4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
89
потенциометров градуировки ПП с учетом температуры свободных концов на отметках до 1600 °C
на отмсттах шкалы. "С
	800	900	1000	1100	1200	BOO	1400	1500	1600
	7,345	8,448	9,585	10,754	11,947	13,155	14,368	15,576	16,771
	7,316	8,421	9,558	10,727	11,920	13,128	14,341	15,549	16.744
	7,290	8,393	9,530	10.699	11,892	13,100	14,313	15,521	16,716
	7,284	8,387	9,524	10,693	11,886	13,094	14,307	15,515	16,710
	7,278	8,381	9,518	10,687	11,880	13,088	14,301	15,509	16,704
	7,273	8,376	9,513	10 682	11,875	13.083	14,296	15,504	16,699
	7,267	8,370	9.507	10,676	11,869	13,077	14,290	15,498	16,693
	7.261	8,364	9,501	10,670	11,863	13,071	14,284	15,492	16,687
	7,255	8,358	9,495	10,664	11,857	13,065	14,278	15,486	16,681
	7,250	8,353	9,490	10,659	11,852	13,060	14,273	15,481	16,676
	7,244	8,347	8,484	10,653	11,846	13,054	14,267	15,475	16.670
	7,238	8,341	9,478	10,647	11,840	13,048	14,261	15,469	16,664
	7,232	8,335	9,472	10,641	11,834	13,042	14,255	15,463	16,658
	7,226	8,329	9,466	10,635	11,828	13,036	14,249	15,457	16,652
	7,220	8,323	9,460	10.629	11,822	13,030	14,243	15,451	16,646
	7,214	8,317	9,454	10,623	11,816	13,024	14,237	15,445	16,640
	7,208	8,311	9,448	10,617	11,810	13,018	14,231	15,439	16,634
	7,203	8,306	9,443	10,612	11,805	13,013	14,226	15,434	16,629
	7,197	8,300	9,437	10.606	11,799	13,007	14,220	15,428	16.623
	7,191	8,294	9,431	10,600	11,793	13,001	14,214	15,422	16,617
	7,184	8,287	9,424	10,593	11,786	12,994	14,207	15,415	16,610
	7,178	8,281	9,418	10.587	11,780	12,988	14,201	15,409	16,604
	7,172	8,275	9,412	10,581	11,774	12,982	14,195	15,403	16,598
потенциометров градуировки до ISOffC
ТПР с учетом температуры свободных концов
на отметках
на оIметках шкалы, °C
	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800
	5,777	6,683	7,845	8,952	10,094	11.257	12,426	13,585
	5,762	6,768	7,830	8,937	10,079	11,242	12,411	13.570
	5,746	6,752	7.814	8,921	10,063	11,226	12.395	13,554
	5,743	6,749	7,811	8,918	10,060	11.223	12,392	13,551
	5,740	6.746	7,808	8,915	10,057	11.220	12,389	13,548
	5,737	6,743	7,805	8,912	10,054	11,217	12,386	13,545
	5,734	6,740	7.802	8,909	10,051	1 1.214	12,383	13,542
	5,731	6,737	7,799	8,906	10,048	11.211	12,390	13,539
	5,727	6,733	7,795	8,902	10,044	11.207	12,376	13,535
	5,724	6,730	7.792	8,899	10,041	11.204	12,373	13,532
	5,721	6,727	7,789	8,896	10,038	11,201	12,370	13,529
	5,718	6,724	7,786	8,893	10,035	1 1,198	12,367	13,526
	5,714	6.720	7,782	8,889	10,031	11,194	12,363	13,522
	5,711	6,717	7,779	8,886	10,028	11,191	12,360	13,519
	5,708	6,714	7,776	8,883	10,026	11,188	12,357	13,516
	5,705	6.711	7,773	8,880	10,022	11,185	12,354	13,513
	5,701	6,707	7,769	9,876	10,018	11,181	12,350	13,509
	5,698	6,704	7,766	8,873	10,015	11,178	12,347	13,506
	5,695	6.701	7,763	8,870	10 012	11,175	12,344	13,503
	5,691	6.697	7,759	8,866	10 008	11,171	12,340	13,499
	5,688	6.694	7,756	8,863	10,005	11,168	12,337	13,496
	5,685	6,691	7,753	8,860	10,002	11,165	12,334	13.491
	5.681	6,687	7,749	8,856	9,998	11,161	12,331	13.489
Таблица 4 11 Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044—84 для поверки потенциометров градуировки МК с учетом температуры свободных концов на отметках шкалы от — 200 до — 30 °C
Температура свободных КОНЦОВ, ”С	Значения термо-ЭДС на отметках шкалы, °C												
	-200	-180	-160	- 140	-120	-100	-90	-80	-70	-60	-50	-40	-30
0	-6,153	-5,781	-5,349	-4,859	-4,313	-3,715	-3,396	-3,065	-2,772	-2,367	-2,000	-1,622	-1,232
5	— 6,368	— 5,996	-5,564	- 5,064	-4,538	-3,930	-3,611	-3,280	-2,987	-2,582	-2,215	- 1,837	-1,447
10	-6,584	-6,212	-5,780	- 5,290	-4,744	-4,145	-3,827	-3,496	- 3,203	- 2,793	-2,431	- 2,053	-1,663
11	-6,628	- 6,256	-5,824	-5,334	-4,788	-4,190	-3,871	-3,540	- 3,247	- 2,842	-2,475	- 2,097	-1,707
12	-6,672	-6,300	-5,868	-5,378	-4,832	-4,234	-3,915	- 3,584	— 3,291	-2,886	-2,519	-2,141	-1,751
13	-6,716	-6,344	-5,912	- 5,422	-4.876	-4,278	-3,959	-3,628	-3,335	-2,930	-2,563	-2,185	-1,795
14	-6,760	-6,388	- 5,956	-5,466	-4,920	-4,322	-4,003	-3,672	-3,379	-2,974	- 2,607	-2,229	- 1,839
15	- 6,804	- 6,432	-6,000	-5.510	-4,964	-4,366	-4,047	-3,716	-3,423	-3,018	-2,651	- 2,273	-1,883
16	-6,848	- 6,476	-6,044	-5,554	-5,008	-4,410	-4,091	- 3,760	- 3,467	-3,062	- 2,695	-2,317	-1,927
17	-6,892	-6.520	-6,088	-5,598	-5,052	-4,454	-4,135	- 3,804	-3,511	-3,105	- 2,739	-2,361	-1,971
18	-6,936	- 6.564	-6,132	- 5,642	- 5,096	- 4,498	-4,179	- 3,848	-3,555	-3,150	-2,783	- 2,405	-2,015
19	-6,980	-6,608	-6,176	- 5,686	-5,140	-4,542	- 4,223	-3,892	-3,599	-3,194	- 2,827	-2,449	-2,059
20	- 7,025	-6,653	-6,221	-5,731	-5,185	- 4,587	-4,268	-3,937	-3,644	-3,239	-2,872	- 2,494	-2,104
21	-7,070	-6,698	-6,266	- 5,776	v 5,230	-4,632	-4,313	-3,982	- 3.689	- 3,284	-2,917	-2,539	-2,149
22	-7,115	-6,743	-6,311	-5,821	— 5,275	-4,677	-4,358	-4,027	— 3,734	-3,329	- 2,962	-2,584	-2,194
23	-7,160	-6,788	-6,356	- 5,866	- 5,320	-4,722	-4,403	-4,072	-3,779	-3,274	-3,007	-2,629	-2,239
24	- 7,205	-6,833	-6,401	-5,911	-5,365	- 4,767	- 4,448	-4,117	-3,824	-3,419	-3,052	- 2,674	-2,284
25	-7,250	-6,878	- 6,446	-5,956	-5,410	-4,812	-4,493	-4,162	-3,869	- 3,464	-3,097	-2,719	-2,329
26	- 7,295	-6,923	-6,491	-6,001	-5,454	-4,857	-4,538	- 4,207	-3,914	- 3,509	-3,142	-2,764	-2,374
27	-7,340	-6,968	-6,536	-6,046	-5,500	- 4,902	-4,583	-4.252	- 3,959	-3,554	-3,187	-2,809	-2,419
28	-7,385	-7,012	-6,581	-6,091	- 5,545	-4,947	-4,628	-4,297	-4,004	-3,599	-3,232	- 2,854	-2,464
29	-7,430	- 7,058	- 6,626	-6,136	-5,590	- 4,992	-4,673	-4,342	-4,049	-3,644	-3,277	- 2,899	-2,509
30	-7,476	-7,104	-6,672	-6,182	-5,636	- 5,036	-4,719	-4,388	-4,095	-3,690	-3,323	- 2,945	-2,555
Наладка средств и систем измерения температуры______________Разд 4
Таблица 4 12. Контрольные значения термо-ЭДС, мВ, по ГОСТ 3044—84 для поверки потенциометров градуировки МК с учетом температуры свободных концов на отметках шкалы от -20 до +100сС
Температура свободных концов, °C	Значения гермо-ЭДС на отметках шкалы, "С												
	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	too
0	-0,832	-0,421	0,000	0,431	0.872	1,323	1,783	2.253	2,731	3,215	3,709	4,211	4,721
5	-1,047	-0,636	0,215	0,216	0,657	1,108	1,568	2.038	2,516	3,000	3,494	3,996	4,506
10	-1,263	-0,852	0,431	0,000	0,441	0,892	1,352	1,822	2,300	2,784	3,278	3,780	4,290
И	-1,307	-0,896	0,476	-0,044	0,397	0,848	1,308	1,778	2,256	2,740	3,234	3,736	4.246
12	- 1,351	-0.940	0,519	-0,088	0,353	0,804	1,264	1.734	2,212	2,696	3,190	3,692	4,202
13	-1,395	-0,984	0,563	-0.132	0,309	0,760	1,220	1.690	2,168	2,652	3,146	3,648	4,158
14	- 1,439	-1,028	0,607	-0,176	0,265	0716	1,176	1,646	2,124	2,608	3,102	3,604	4,114
15	-1,483	- 1,072	0,651	-0,220	0,221	0,672	1,132	1.602	2,080	2,564	3,058	3.560	4,070
16	-1,527	- 1,И6 ,	0,695	-0,264	0,177	0,628	1,088	1.558	2,036	2,502	3,014	3,516	4,026
17	-1,571	-1,160	0,739	-0,308	0,133	0,584	1,044	1,514	1,992	2,476	2,970	3,472	3,982
18	-1,615	-1,204	0,783	-0,352	0,089	0,540	1,000	1,470	1,948	2,432	2,926	3,428	3,938
19	- 1,659	-1,248	0,827	-0,395	0,045	0,496	0,956	1,426	1,904	2,388	2,885	3,384	3,894
20	-1,704	-1,293	0,872	-0,441	0,000	0,451	0,911	1,381	1,859	2,343	2,837	3,339	3.849
21	-1,742	- 1,338	0,917	-0,486	-0,045	0,406	0,866	1.336	1,814	2,298	2,792	3,294	3,804
22	-1,794	-1,383	0,962	-0,531	-0,090	0,361	0,821	1,291	1,769	2,253	2,747	3,249	3.758
23	- 1,839	-1.428	1,007	-0,576	-0,135	0,316	0,776	1,246	1,724	2,208	2,702	3,204	3,714
24	-1,884	-1,073	1,052	-0,621	-0,180	0,271	0,731	1,201	1,679	2,163	2,657	3,159	3,669
25	-1,929	-1,518	1,097	-0,666	-0,225	0,226	0,686	1,156	1,634	2,118	2,612	3,114	3,624
26	-1,974	-1,563	1,142	-0,701	-0,270	0,181	0,641	1,111	1,589	2,073	2,567	3,069	3,579
27	-2,019	-1,608	1,187	-0,756	-0,315	0,136	0,596	1,065	1,544	2,028	2,522	3,024	3,534
28	-2,064	-1,653	1,232	-0,801	-0,360	0,091	0,551	1,021	1,499	1,983	2,477	2,979	3.489
29	-2,109	-1,698	1,277	-0,846	-0,405	0,046	0,506	0,976	1,454	1,938	2,432	2,934	3,442
30	— 2,155	-1,744	1,323	-0,892	-0,451	0,000	0,460	0,930	1,408	1,892	2,385	2,388	3,398
Предмонтажная проверка измерительных приборов
92
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
для определения основной погрешности поверяемого потенциометра следует помнить, что их допускаемые погрешности должны относиться как 1 3
Например, ,ьля потенциометра ПП-63 класса точности 0,05 наибольшая допускаемая погрешность определяется но формуле
Добр = ±(5 KT4U+0,5UMHH), (4,10) где Добр — основная допускаемая погрешность образцового потенциометра, В; U — данное (задаваемое) показание цшенциомет-ра, В, Гмин — цена деления шкалы потенциометра, причем на пределе « х 0,5» Ь мин = = 2,5  10"5 В, на пределе « х 1» иМИ|1 = =5* 10"5 В, на пределе «х 2» Е7МИН = = 10 10"5 В,
Пример 4.2. Опре 1елим возможность поверки потенциометра 1радуировки ХК со шкалой 0—100°C и классом точности 0,5 с помощью потенциометра ПП-63,
Диапазон измерения поверяемого потенциометра равен 6,842 мВ Предел допускаемой погрешности равен 0,5 % диапазона измерения, т. е. Дпов = +0,005  6,842 = = ±0,03421 мВ.
Для максимального значения шкалы потенциометра погрешность образцового по-тегциометра при работе в диапазоне 25 мВ ^мин = 2,5  10” s В, Добр = + (5 * КГ4* 68,4 х х КГ4 ±0,5-2,5-КГ5) = ±1,6-10"5 В = = ±0,016 мВ,
Условие пригодности выбранного образцового потенциометра
Добр Апоп/3
или 0,016 ± 0,03421/3, г. е. 0,016<0,0114, не выполняется и, следовательно, потенцио-ме гр ПП-63 не при! оден для поверки ноте? циометра со шкалой 0—100 С класса точности 0,5
Если в качестве образцового прибора используется универсальный прибор типа Р4833, то наибольшая допускаемая погрешность его определяется по формуле
Добр= + 5*КГ4(Щ/10 + (7), (4.11) где Un =0,1 В — нормирующее значение, U - задаваемое значение напряжения, В. Тогда для указанного выше примера имеем Доор = ±0,0084 мВ В этом случае условие пригодности образцового потенциометра выполняется, так как 0,0084 < 0,0114.
Пример 4.3. Проверим условие пригодности поверки потенциометра градуировки ХК со шкалой 0 — 200сС класса точности 0,5 потенциометром ПП-63 класса точности 0,05.
Диапазон измерения поверяемого потенциометра равен 14,519 мВ. Предел основ-•пой допускаемой погрешности равен 0,5 % диапазона шмерения, т. е. Дпов = ±0,005 х х 14,519 = ±0.0726 мВ
Для максимального значения шкалы потенциометра ПП-63 основная погрешношь АОбр = ± (5  10“4  145,2 - КГ4 + 0Л • 2,5 х х КГ5) = ±1,97* 10" 5 В = +0,0197 мВ.
Условие пригодности
Добр < Лцов/3 или 0,0179 < 0.0726/3, т. е. 0,0197 <0,0242, выполняйся и, следовательно, образцовый потенциометр ПП-63 пригоден для поверки Тем более пригоден для поверки прибор [ииа Р4833.
Из примеров 4.2 и 4.3 видно, что потенциометр типа Р4833 пригоден для поверки промышленных потенциометров классов юч-пости 0,5 и 0,25 всех традуировок и диапазонов измерения.
В случае применения потенциометра ПП-63 для поверки потенциометров класса точности 0,5 с диапазоном измерений равным или менее 10,4 мВ или класса точности 0,25 всех I радуировок и диапазонов измерений условие пригодности не выполняется
В этом случае необходимо выбрать более точные приборы, например типов Р4833, Р37-1 класса точности 0,01 или типа Р363 класса точности 0,002
Основная погрешность определяется не менее чем на пяти отметках шкалы, включая начальную и конечную отметки
Если основная погрешность показаний погенциоме гра превышает допускаемое значение, то необходимо произвести юстировку прибора.
Юстировка включае г в себя совокупное! ь операций но доведению погрешностей приборов до значений, соответс1вующих техническим требованиям.
При выполнении юстировки медную компенсационную катушку сопротивления необходимо заменить машаниновой с номинальным сонро явлением, соответствуюшим [радуировке прибора
Чтобы манганиновая катушка сопротивления обладала высокостабильными свой-с 1 вами и не вносила дополнительной ло-1 решности в измерительную схему, она должна прой! и режим термической и естественной стабилизации (старения). Термическое старение катушек должно проводиться при температуре (125 + 5) '’С в течение 125 ч, естественное кон [рольное старение катушек должно происходить при комнатной температуре в течение 3 мес.
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
93
При юстировке вместо мащаниновых спиралей катушек гн и гп измерительной схемы (см. рис, 4.5), которые служат для изменения показаний в начале и конце шкалы, следует подключить образцовые магазины сопротивлений, например МСР-63, с учетом сопротивления соединительных проводов.
На одном мат азине нужно установит ь сопротивление, соответствующее начальной отметке, а на другом — сопротивление, соответствующее конечной отметке шкалы, и, поочередно изменяя сопротивления па магазинах, добиться совпадения крайних отметок шкалы.
По сумме сопротивлений (сопротивления на мат азине и сопротивление соединительных проводов от магазина до измерительной схемы) с помощью универсального прибора типа Р4833 или моста постоянного тока, например МО-62, необходимо подогнать сопротивление спиралей до этого значения с точностью + 0.01 Ом.
Если сопротивления спирали не хватает, вмест о нее следует изготовить новую из манганиновой проволоки диаметром 0,5 или 0,3 мм. В сомнительных случаях, когда найденное сопротивление спирали значительно отличается от номинально! о значения сопротивления заводской спирали, следует тщательно проверить сопротивления резисторов измерительной схемы и сравнить их с данными технического описания и инструкции по эксплуатации прибора. Припайку спиралей следует производить надежно, пользуясь только бескислотным флюсом — канифолью.
После окончания юстировки проверяют правильность показаний потенциометра по оцифрованным отметкам, основную погрешность и погрешность срабатывания контактов регулируют нет о устройства. Погрешность срабатывания проверяется не менее чем на двух любых отметках шкалы в пределах области действия регулирующего устройства.
Для проведения этой операции необходимо указатель зада i чика регулирующего устройства установить на проверяемую отметку шкалы и, плавно изменяя входное напряжение, добиться срабатывания регули-руюшет о устройства Операцию провес т и не менее 3 раз. Среднее значение трех полученных отсчетов сравнить с номинальным напряжением, соответствующим отметке шкалы, на которую установлен указатель регулятора. Полученная разность является погрешностью срабатывания контактов регулирующего устройства.
Определение разности следуег производи г ь при плавном увеличении и уменьшении значения измеряемой величины.
Погрешнее 1 ь срабатывания не должна превышав 1,5 абсолютного значения основной допускаемой погрешности потенциоме<-ра.
Вариацию показаний потенциометров определяют одновременно с определением основной погрешнос!и как разность между показаниями приборов при плавном увеличении и уменьшении значения измеряемой величины ие менее чем на трех отметках (примерно равномерно распределенных по шкале), причем два из них должны находиться вблизи начала и конца шкалы.
Вариация показаний выражается в гех же единицах, чю и основная погрешность.
Предел допускаемого значения вариации не должен превышать абсолютного значения предела допускаемою значения основной погрешности
Соответствие основной погрешности записи определяют не менее чем на пяти о [метках шкалы, интервал между которыми не должен превышать 30% длины шкалы В число поверяемых отметок должны входить начальная и конечная отметки шкалы. У многоточечных приборов, имеющих переключатель входных цепей, допускается определять соо)ве1ствие на указанных отметках при двух положениях переключателя, при которых записанные на диаграммную ленту значения измеряемой неизменной величины имею) наибольшую разность.
Определение основной погрешности записи производят либо но линейке, либо по диаграммной ленте или диску.
Для по 1енциометров классов точности 0,25 и 0,5 и приборов с полем регистрации шириной 120 мм и меньше основная погрешность записи может быть равной допускаемой основной по!решности следующего класса точности.
Качество записи и продвижения диаграммной ленты (диска) проверяют по требованиям технической документации на прибор. Ширина линии записи ие должна превышать; 0,8 мм при ширине поля записи диаграммы до 100 мм; 1.0 мм при ширине поля записи от 100 до 250 мм. 1.2 мм при ширине поля записи свыше 250 мм, В одно-ючечных регистрирующих приборах запись должна производиться непрерывной линией.
Для многоточечных приборов, кроме того, полезно определять разброс одноименных точек записи при подаче на каждую пару зажимов для подключения датчиков такою напряжения, при котором близкие jjo
94
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Рис. 4.12. Схема приспособления для проверки вариации записи многоточечных потенциометров
номерам точки будут располагаться вдоль шкалы на наибольших расстояниях друг от друга. Вариация записи определяется за время не менее 20 мин.
На рис. 4.12 показана схема приспособления для проверки многоточечных потенциометров.
На источнике регулируемого напряжения ИРН устанавливают напряжение, соответствующее диапазону измерения поверяемого прибора. Значение задаваемого напряжения контролируют образцовым потенциометром, Переменные резисторы (или постоянные с требуемым сопротивлением), образующие схему делителя напряжения, подбирают >ак, чтобы записи проверяемых точек находились примерно на равных расстояниях.
Отклонение скорости перемещения диаграммных лент и частоты вращения диаграммных дисков от номинальных значений определяют при любом показании прибора.
У прибора с синхронным двигателем отклонение скорости или частоты вращения определяют следующим образом
Включают механизм записи и после начала перемещения диаграммной ленты (диска) его отключают и делают отмеi ку на диаграммной ленте (диске) относительно неподвижной части прибора. Затем одновременно включают механизм записи и электрические часы, питающиеся от того же источника, 41 о и синхронный двигатель прибора. За время гд, соответствующее 1/2 оборота диска или прохождению 500 мм диаграммной ленты (не менее), через 5 мин (также не менее) выключают механизм записи и делают новую отметку на диаграммной ленте (диске) относительно той же неподвижной части прибора.
Отсчитывают время гном на диаграмме по делениям времени между указанными отметками и вычисляют отклонение скорости перемещения диаграммной лен гы или частоты вращения диаграммного диска от номиналь
ной (в процентах) по формуле
5. = (1 -	100.	(4.12)
У приборов с шаговым двигателем отклонение скорости продвижения диаграммных лент и частоту вращения дисков от номинальных значений определяют по требованиям технической документации на проверяемый прибор.
Допускаемое отклонение средней скорости перемещения диаграммной ленты или диска (в процентах) от ее номинального значения приводятся в технической документации на конкретные типы приборов.
Для определения времени прохождения указателем всей шкалы поверяемого потенциометра на образцовом потенциометре скачкообразно изменяют выходную величин} от значения, соответствующего начальной отметке шкалы, до значения, соответствующего конечной отметке шкалы.
Секундомером измеряют время, за которое указатель потенциометра достигает конечного деления шкалы.
Аналогично измеряют время прохождения указателем всей шкалы в направлении от конца к началу шкалы.
Время прохождения указателем всей шкалы определяют как среднее арифме ги-ческое четырех измерений. Оно не должно превышать значения, указанного в инструкции по эксплуатации или паспорте потенциометра.
Милливольтметры, имеющие шкалу, выраженную в градусах температуры, включают в измерительную цепь последовательно с резистором /?рез. Сопротивление его должно соответствовать внешнему сопрот ивлению указанному иа шкале поверяемого прибора, с допуском Кд:
^рез = (*вн ± Лд)-
Допуск Кд = 0,1Квн, но не более 0,5 Ом
При поверке милливольтметров градуировки ПП и ПР на отметках шкалы от 1000 °C и выше сопротивление Квь увеличивают на 1,2 Ом, что cooi ветствует усчов-ному приросту сопротивления термопары при нагревании.
Для регулирующих пирометрических милливольметров определяют погрешность срабатывания контактов. При этом указатели заданной температуры устанавливают за пределами отметок шкалы так, ч гобы они не препятствовали свободному движению стрелки.
Контактное устройство регулирующего милливольтметра включают в сеть за 2 ч до начала проверки.
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
95
Входные цепи проверяемо! о многоточечного самопишущего пирометрического милливольтметра соединяют параллельно.
Проверяют правильность работы корректора милливольтметров. Корректор должен обеспечивать перемещение указателя прибора от начальной отметки вправо и влево не менее чем на ±3% длины шкалы.
Определение основной погрешности и вариации показаний милливольтметров проводят методом непосредственного сличения с образцовым милливольтметром или компенсационным методом с помощью потенциометра постоянного тока.
Предел допускаемой основной погрешности милливольтметра (в процентах) равен его классу точности и выражается в виде приведенной погрешности в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение для милливольтметров принимают:
разность верхнего и нижнего предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится на краю диапазона измерения входного сигнала или вне его;
сумму абсолютных предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится внутри диапазона измерения.
Нормирующее значение выражают в единицах выходного сигнала.
Напряжения выбирают по ГОСТ 3044 — 84.
Пример 4.4. Требуется определить возможность поверки милливольтметра со шкалой 0 — 400°С градуировки ХК класса точности 1,5 при помощи потенциометра типа ПП-63 класса точности 0,05.
Диапазон измерения милливольтметра ранен 31,482 мВ. Предел основной допускаемой погрешности равен 1,5% диапазона измерения, т, е. Дпов — ±0,015 • 31,482 = = 0,472 мВ.
Согласно (4.9) наибольшая допускаемая основная погрешность потенциометра Л<и5р -= ± (5  10“4 • 314,9  Ю 4 + 0,5  5 • 10“5) = = ±0,04075 мВ.
Условие пригодности образцового потенциометра
Добр « Лпов/3 ИЛИ 0,04075 0,47/3, т.е. 0,04075 <0,15, выполняется, потенциометр ПП-63 пригоден для определения основной погрешности милливольтметра.
Невозврашение указателя к нулевой отметке (в миллиметрах) при плавном подводе указателя от наиболее удаленной отметки шкалы не должно превышать уо, вы-
Таблица 4,13. Время установления показании
Длина шкалы прибора, мм	Время установления показаний, с, милливольтметров	
	одноканальных	MHOI 0-канальных
До 90	8	4
От 90 до 150	14	7
Свыше 150	18	10
числяемого ио формуле
у0 = 0,005KL,
(4.13)
где К — класс точности прибора; L — длина шкалы, мм.
Невозвращение пишущего устройства самопишущих приборов к нулевой линии соответствующего канала записи (в миллиметрах) не должно быть более значения е0, вычисляемого по формуле
е0 0,01 XL,	(4.14)
где К — класс точности прибора; L- ширина поля записи канала, мм.
Невозвращение указателя к нулевой отметке следует определять в процессе проверки основной погрешности и вариации.
Время установления показаний милливольтметров не должно превышать значений, указанных в табл. 4.13,
При проверке на милливольтметр подают скачкообразно изменяемую величину, создающую установившееся отклонение указателя приблизительно на 2/3 длины шкалы, Если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений, за длину шкалы принимают более длинную часть шкалы по одну сторону от нулевой отметки.
Время установления показаний следует определять от момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклонение указателя о г установившегося значения будет не более 1,5 % длины шкалы.
Предел допускаемой дополнительной погрешнее! и, вызванной изменением наклона прибора от нормального положения в любом направлении на ±5°, не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности. Эту дополнительную погрешность следует определять при изменении положения прибора наклоном поочередно в четырех направлениях (вперед, назад, влево и вправо).
Для многоточечных самопишущих милливольтметров качество записи определяют
96
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
ирг подаче на входные зажимы напряжений, соответствующих каждой контролируемой точке, при которых запись следующих одна за друюЙ точек располщ ается на наибольших расстояниях друт от друга вдоль шкалы Качество записи определяют в течение не м?нее чем 10 мин.
Для многоточечных самопишущих приборов одновременно определяют правильность действия переключателя, т, е. соответ-с 1 т ие номера точки на переключателе и диш ра.мме.
Ширина линии записи (в миллимефах) для самопишущих приборов с непрерывной записью чернилами не должна превышать значения, вычисляемого по формуле
А = 0,01KL/3 + 0,2,	(4.15)
1де К — класс точности прибора; L— ширина поля записи, мм.
Погрешность скорости перемещения диаграммы определяют в течение времени, необходимого для ее перемещения на 0,5 м
По аналогии с самопишущими лог омет-рами (нормативные документы /для милливольтметров и логометров общие) можно считать, что отклонение скорости движения диаграммной бумаги от заданной не должно превышать +1 % заданного значения. Э i у операцию проводят с помощью секундомера на одной из числовых оз меток шкалы милливольтмет ра.
Погрешность скорости перемещения диаграммы и качество записи проверяют о. [повременно.
Погрешность срабатывания контакта регулирующего устройства определяют не менее чем на двух отметках шкалы в пределах диапазона его действия. На каждой проверяемой о [метке шкалы трижды определяют действительное значение напряжения, соответствующее моменту сраба гывания. и вычисляют среднее арифметическое. Погрешность срабатывания регулирующего устройства определяется как разнос i ь номинального значения показания, соответствующего положению указателя задачи регулирующего устройства, и действи । елщюго значения измеряемой величины в момент срабатывания. Эта разность, как указывалось выше, ие должна превышать 1,5 абсолютного Значения допускаемой основной погрешности показаний милливольтметра.
4.5.2.	ПРОВЕРКА АВТОМАТИЧЕСКИХ МОСТОВ И ЛОГОМЕТРОВ
При предмонтажноЙ проверке мое t ов и логометров в первую очередь производится внешний осмотр приборов.
После включения моста или лоюметра и их прогрева (моста — в течение 0,5 ч, а потометра - нс менее 10 мин при некотором значении сопротивления имитатора датчика в диапазоне измерения) необходимо оцепить чувстви1 ельность и реакцию на ступенчатое изменение сопротивления на образцовом приборе
Убедившись в нормальном функционировании приборов, необходимо приступить к поверке основной погрешности.
Основная погрешность мостов и лого-мегров поверяется на всех оцифрованных о [ метках шкалы.
Сопротивления, соответствующие оцифрованным отметкам, для различных традуть ровок приборов выбираются из таблиц приложения 2.
Образцовые приборы, применяемые для определения основной погрешности моста, должны обеспечивать установку проверяемых значений сопротивлений с погрешностью, не превышающей 1/3 основной погрешности прибора.
Пример 4.5. Для образцового магазина сопротивлений тина МСР-63 класса точности 0,05 наибольшая допускаемая погрешность в процентах номинального значения сопротивления включенного резистора определяется по формуле
Д^р = + (0,05 + 0,02m//?),	(4.16)
где — основная допускаемая погрешность образцового магазина; m — числе включенных декад; R — сопротивление включенного резистора, Ом.
Для поверки моста градуировки 50П класса точности 0,5 с диапазоном измерения 0—200 °C при помощи образцового магазина сопротивлений МСР-63 требуется проверить условие нригодност и выбранного образцового прибора.
Диапазон измерения поверяемого моша равен (/?2оо — /?0) = 88,515 - 50 = 38,515 Ом Предел основной допускаемой погрешности равен + 0,5% диапазона измерения, т, е Дпон = +0,005  38,515 = ±0,192 Ом
Для получения сопротивления 88,515 Ом необходимо включить 5 декад магазина МСР-63. Погрешность образцово! о магазина на максимальном значении шкалы моста [см. (4.16)]
Добр = ± (0,05 + 0,02 • 5/88,515) = ±0,051 %, или в единицах сопротивления
Д^р = ±0.00051  88,515 = +0.0416 Ом,
Условие пригодности выбранного образ-
§4.5.
Предмонтажная проверка измерительных приборов
97
цового магазина
Добр < Дпов/3 ИЛИ 0,0416	0,192/3,
т. е. 0,0416 < 0,0642, выполняется и, следовательно, магазин МСР-63 пригоден для поверки моста
Для поверки основной погрешности ло-гометров применяют образцовые приборы, □01 решность которых не превышает 1/5 основной погрешности поверяемого прибора.
Пример 4.6. Требуется определить основную погрешность логометра градуировки 100П класса точности 1,5 с диапазоном измерения 0-150 °C при помощи магазина МСР-63 класса точности 0,05.
Предел основной допускаемой погрешности логометра равен Дпов = ± 1,5 % (Я15о — - Яо) = ± 1,5% (158,22 — 100) = ± 0,015 х х 58,22 = ±0,87 Ом.
Погрешность образцового магазина МСР-63 на максимальном значении шкалы поверяемого логометра [см. (4.16)]
Добр = ± (0,05 + 0,02  5/158,22) = ± 0,0506 % или
Добр = ±0,0506-158,22 = ±0,0801 Ом.
Условие пригодности образцового сред-
ства измерения
Добр = Дпов/5 или 0,0801	0,87/5,
.	т. е. 0,0801 < 0,174,
выполняется и; следовательно, магазин МСР-63 пригоден для поверки основной погрешности логометра.
Аналогичные расчеты выполняются для других средств измерения при использовании образцовых приборов МСР-60М и P483L Пригодность образцовых магазинов сопротивлений типа МСР-63 класса точности 0,05 и типов МСР-60М, Р4831 классов точности 0,02 для поверки промышленных автоматических мостов классов точности 0,25 и 0,5 различных градуировок и всех диапазонов измерений приведена в табл. 4.14 — 4.17.
При несоблюдении условия пригодности для данных типов образцовых приборов следует выбирать более высокоточный образцовый прибор.
Если погрешность показаний моста превышает допускаемое значение, то необходимо произвести юстировку прибора с помощью подгонки сопротивления спиралей начала и предела шкалы гк и гп аналогично тому, как это делается при юстировке потенциометров (см. рис. 4.8).
Таблица 4.14. Прнюдносгь образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 5011
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, 'С	— 200——70		-120-±30		-70 -г ±180		0-100		0-150	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 классов точности 0,05	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Да	Нет
	Р4831, МСР-60М класса точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Продолжение табл. 4.14
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, С	0-200		0-300		0-400		0-500		200-500	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
	Р4831, МСР-60М классов точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
4 Наладка средств измерений
98
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Таблица 4.15, Пригодность образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 100П
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	-200 + -70		-200 + + 50		-100 + + 30.		-90 + + 50		-70 + + 180		-25 + + 25		0-50	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0.5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый при- бор	МСР-63 класса точности 0,05	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Да
Продолжение табл. 4.15
Поверяемый прибор	Диапазон измерения °C	0-100		0-150		0-200		0-300		0-400		0-500		200-500	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образцовый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
Таблица 4.16. Пригодность образцовых приборов типов P483I, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов градуировки 50М
Поверяемый прибор	п Диапазон измерения, °C	-5	3+0	-50 + + 50		-50 + + 100		0-	50	0-	100	0-	-150	0-	-180	50—	100
	Класс ТОЧНОСТИ	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образцовый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
Таблица 4.17. Пригодность образцовых приборов типов Р4831, МСР-60М и МСР-63 для поверки автоматических мостов грндунровки 100М
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	-50 + 0		-50+ +50		-50+ + 100		-25++25		0-25	
	Класс точности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Обраэцо-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Нет	Нет	Нет
§4.5,
Предмонтажная проверка измерительных приборов
99
Продолжение табл. 4.17
Поверяемый прибор	Диапазон измерения, °C	0-50		0-100		0-150		0-180		50-100	
	Классточности	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25
Образце-вый прибор	МСР-63 класса точности 0,05	Нет	Нет	Нет	Нет	Да	Нет	Да	Нет	Нет	Нет
	Р4831 и МСР-60М классов точности 0,02	Да	Нет	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Нет
Юстировку логометров производят с помощью двух образцовых магазинов сопротивлений, которые необходимо подключить вместо манганиновых катушек начала и конца шкалы измерительной схемы согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации прибора. После подгонки сопротивлений катушек их впаивают в измерительную схему.
По окончании юстировки измерительных приборов следует проверить показания иа оцифрованных отметках шкалы.
На рис. 4.13 приведена схема приспособления для проверки разброса точек записи многоточечных мостов. Приспособление подключают к колодке зажимов внешних подключений моста. Диапазон измерения проверяемого моста (в омах) делят на число точек измерений, и полученное значение г устанавливают на переменных резисторах:
= г; /?2 = 2r; R3 = Зг; /?„ = пг. При включении в работу мост последовательно печатает проверяемые точки
Основную погрешность и вариацию показаний определяют на всех числовых отметках шкалы поверяемого логометра. Значения сопротивлений, соответствующие оцифрованным отметкам, для различных градуировок (см. приложение 2) выбирают по ГОСТ 6651-84.
Предел допускаемой основной погрешности логометра в процентах численно равен классу точности. Этот предел выра-
pff 61	6*	6”
\--------------------------------
X колодке еажимод моста
Рнс. 4.13. Схема приспособления для проверки вариации записи многоточечных мостов
жается в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение для догомет-ров принимают разность верхнего и нижнего предельных значений сопротивлений.
При поверке метрологических характеристик логометров вычисляют предел допускаемой основной погрешности и, устанавливая стрелку (перо) поверяемого прибора на оцифрованных отметках, с помощью образцового средства поверки сравнивают значение абсолютной погрешности Д на каждой отметке с пределом допускаемой основной погрешности До. Если Д До, то и основная погрешность не превышает класса точности логометра.
Вариация определяется пределом допускаемого значения вариации показаний поверяемого прибора и на каждой отметке не должна превышать предела допускаемой основной погрешности.
Проверку вариации производят одновременно с проверкой основной погрешности при прямом и обратном ходах стрелки (пера) логометра.
Определение влияния наклона прибора на показания логометра производят на трех отметках шкалы (в начале, в середине и в конце) при наклоне его поочередно вперед, назад, вправо и влево на ±5°.
Предел допускаемой дополнительной погрешности в этом случае не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Определение несовпадения крайних линий сетки диаграммной бумаги с крайними отметками шкалы логометра производится через 5-10 мин после включения двигателя. Несовпадение не должно превышать ширины крайних отметок шкалы.
Определение основной погрешности записи и качества записи производят иа любых трех числовых отметках диаграммной бумаги.
Основная погрешность записи (отклонение линии записи от соответствующей ли-
100
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд.4
ним диаграммной бумаги) не должна превыше! ь предела допускаемой основной погрешности логометра.
Отпечатки на диаграммной бумаге в многоточечных приборах и линии записи должны быть четкими
Ширина линии записи (в миллиметрах) для самопишущих логомстров с непрерывной записью чернилами не должна превышать зна чения, вычисляемого по формуле (4.15).
Определение отклонения скорости движения диаграммной бумаги от заданной нро-изв эдят на одной из числовых отмеюк шкалы с помощью секундомера, оно не должно превышать ± 1 % заданного значения
Погрешность срабатывания регулирующею устройства определяю! на любых двух отметках шкалы проверяемого логометра в г иапазоне действия регулирующего устройства.
Для этого на отметке шкалы трижды определяют действительное значение сопротивления, соответствующее моменту срабатывания, и вычисляют среднее арифметическое. Погрешность срабатывания определяется как разность номинального значения показания (в омах), соответствующего положению указателя задачи регулирующею устройства, и действительного значения измеряемой величины по показаниям логометра. Под зоной нечувегви гельности регулирующего устройства понимают разность значений измеряемой величины (в омах) при срабатывании и возврате регулирующе! о устройства в диапазон измерения логометра.
Зона нечувствительности нормируется пределом допускаемой зоны нечувствительности, который не должен превышать предел т допускаемой основной погрешности регулирующего ущройства
Предел допускаемой дополнительной пог эешности логометра, вызванной и зме-иеи тем напряжения питания от нормальных до любых значений в рамках рабочих условий применения, не должен превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Эта погрешность определяется не менее чем на трех отметках шкалы (в начале, в середине и в конце) при изменении напряжения питзния в допускаемых пределах.
Методика определения дополнительной погрешности аналогична меюдике определения основной погрешности.
Указатель логометра устанавливают, плазно подводя его справа и слева к выбранной числовой отметке шкалы, и записывают coo iвеicIвенно показания магазина сопро-тивлений Я] и /?2 при номинальном напряжении литания прибора Затем изменяют
напряжение питания и записывают показания /?) и R'z, соответствующие измененным показаниям магазина сопротивления, необходимым для установки указателя лш ометра на прежнюю отме I ку шкалы.
Наибольшая разность (/^i — /?)) или (К2 - R'2) не должна превышать 0,65 предела допускаемой основной погрешности логометра.
4.6.	СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
С УНИФИЦИРОВАННЫМИ СИГНАЛАМИ
В разд. 3 указано, что для измерения технологических параметров в настоящее время широкое применение находят вторичные измерительные приборы и измерительные комплексы с унифицированными входными сш налами.
Система измерения в зтом случае состоит из обычного первичного измерительного преобразователя, нормирующего преобразователя, вторичного измерительного прибора и каналов связи между ними.
Нормирующие преобразователи служат для преобразования неунифицированных сигналов (в милливольтах, омах) термо-преобразователей в эквивалентные унифицированные сигналы (в миллиамперах, вольтах, килопаскалях). Передача унифицированных сигналов от нормирующих преобразователей к вторичным приборам осуществляется соответственно токовыми или пневматическими системами передач (см. разд. 3).
Рассмотрим принцип действия и особенности наладки нормирующих преобразователей Ш-71, Ш-71И, Ш-72 и Ш-72И, наиболее широко применяемых в системах измерения температуры с унифицированными токовыми сигналами.
4 6 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Ш-71 и Ш-71И
Измерительные преобразователи предназначены для преобразования сигналов термопреобразователей сопротивления в унифицированный сигнал постоянного тока 0—5 мА или напряжения постоянного тока 0-10 В.
Принципиальная электрическая схема преобразователя представлена на рис. 414 Преобразователь состоит из измерительного моща МИ-1, усилителя входною, устройства г альванической развязки, усилителя выходного.
1^5—£ z ъя-з j
сг
НИ
блок преобразования
А2
У1
УГР
S 2
Сеть
|>
6fF
6 2 A*t
3 з 18 17 35 36 2 » 27 22 23 27 2» Jg 28 »g »7 »g
«у 8 Q^iUtUi
-18В
корпус
BblXOd Выход + 12 В -12В +12 В Мйщй
-12 В -2ЧВ +2» В Пит, терм Терм.сопр Терм.со пр.
О? 62
W
Х1
Цепь коп 'Геры, со пр.
Терм, со пр. _ Пит, терм. J
7
7
5
Л 2
КОН1.	Цепь
1	Выход
2	Выход
S	220 В
6	220 В
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
Рис. 4.14. Принципиальная электрическая схема преобразователя Ш-71:
МИ-\ — мост измерительный, БИ-\ — БИ-3 — барьер искробезопасности, У/, У2 — усилители входной и выходной соответственно; УГР — устройство гальванической развязки
о
Рис. 4.15. Принципиальная электрическая схема измерительного моста МИ-1 (см. рис. 4 14) с внешними соединениями
Принципиальная электрическая схема измерительного моста МИ-1 с внешними соединениями представлена на рис. 415 Измерительный мост МИ-1 (АЗ) осуществляет преобразование изменения сопротивления терк, опреобразователя в напряжение постоянного тока.
Для периодического контроля работо-спосэбности преобразователя служит кнопка SB «Контроль», при нажатии которой вместо датчика в плечо моста подключается контрольное сопротивление. При этом значение выхсдного сигнала преобразователя равно половине номинального значения с допуском ±10%.
'-Гапряжение питания измерительного моста поступает с источника питания П41С4/4 через барьер искробезопасности F5 (см также рис 4.14).
Регулировка стабилизированного напряжения питания моста осуществляется с помощью резистора R2.
Напряжение с выхода моста подается чере: барьеры искробезопасности F3, F4 на вход усилителя А2 Последний осуществляет преобразование выходного напряжения постоянного тока измерительного моста в переменное, усиление переменного напряжения, выпрямление и усиление напряжения постоянного тока
Для преобразования постоянного напряжения в переменное используется модулятор, выполненный по мостовой схеме на транзисторах КП304А.
Усиление переменного напряжения осуществляется микросхемой К553УД1В
Усиленное переменное напряжение выпрямляется мостовым демодулятором, выполненным на транзисторах КП303Д, фильтруется и поступает на усилитель постоянного тока на микросхеме К553УД1А, Номинальное значение выходного напряжения усилителя А2 равно 1 В
Для обеспечения линейной зависимости выходного напряжения усилителя А2 от изменения измеряемой температуры усилитель и мост охвачены положительной обратной связью (Kj, К7).
Для обеспечения требуемого масштабирования АЗ и А2 охвачены отрицательной обратной связью (К4, R2). Обе петли обратной связи подаются с выхода А2 на АЗ через барьер искробезопасности F2. С выхода А2 через барьеры F2 н F1 сигнал поступает на вход устройства гальванической развязки АЗ.
Электрическая схема АЗ состоит из модулятора и демодулятора, выполненных на транзисторах КТ118Б, и трансформатора. У правление ключами модулятора и демодуля-
S 4.6,
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
103
Рис. 4.16. Принципиальные электрические схемы барьеров искробезопасности (см. рис. 4.14):
а — схема БИ-1; б — схема БИ-2; « — схема БИ-3
тора осуществляется генератором прямоугольных импульсов, С выхода АЗ сигнал поступает на выходной усилитель А4 (см. рис. 4.14), выполненный по схеме с непосредственной связью каскадов. Усилитель А4 обеспечивает унифицированный выходной сигнал 5 мА или 10 В и состоит из предва
рительного усилителя на микросхеме К553УД1А и оконечного каскада, выполненного на транзисторах КТ361Д и КТ315В.
Усилитель А4 охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току или напряжению в зависимости от вида выходного сигнала.
Принципиальные электрические схемы барьеров искробезопасности даны на рис. 4.16.
Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-71 представлена на рис. 4.17,
Определение основной погрешности измерительного преобразователя должно производиться путем сравнения показаний образцового прибора, включенного на выходе измерительного преобразователя, с расчетным значением выходного сигнала
Схема поверки измерительного преобразователя приведена на рис. 4.18.
Суммарная погрешность приборов, контролирующих входные и выходные сигналы, не должна превышать 1/3 допускаемой основной погрешности.
Перед поверкой преобразователь должен быть включен в течение 30 мин для прогрева.
Основная погрешность проверяется при значениях выходною сигнала 0, 20, 40, 60, 80 и 100 % предела изменения выходного сигнала.
За основную погрешность у принимается выраженная в процентах наибольшая (по абсолютному значению) разность между действительным средним значением Ах выходного сигнала, измеренным при прямом и обратном изменениях входного сигнала, и
Рис. 4.17. Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-71: а - схема со стабилизатором на микросхеме; б - измененная часть схемы МИ-1 со стабилизатором на стабилитронах
104
Наладка средств и систем измерения температуры
Рззп. 4
Рис. 4.18 Схема поверки преобразователя Ш-71:
о —с выходом по юку; б —с выходом по напряжению (см рис 418,а); Р/д — частотомер, например Ф5043, класс точности не хуже 0,5, диапазон измерений 45 — 63 Гц, Р2 — осцилло!раф, например С1-68, Р1\ — во ietmcip переменною тока, например Э515/3, класс точности не хуже 1,0, предел измерения 0 — 3000 В, PV2 - волыме1р постоянного тока, например цифровой вольтметр Ш1513, класс точности не хуже 0,05, Явх 5= 10 МОм; —/?4 — магазин сопротивлений, например МСР-60М,классточности не хуже 0,02, разрешающая способность 0,01 Ом;	Р6 - магазин сопротивлений,
например РЗЗ (класс точности нс хуже 0,05); /?обр — две последовательно соединенные катушки электрического сопротивления, например Р321, измерительные с номинальным сопротивлением 100 Ом, класс точности не хуже 0,01, TV — автотрансформатор, например РНО 250-2, предел регулирования 0 — 250 В, ток нагрузки — до 2 А
расчетным значением Арасч (табл. 4.18) выходною сигнала, отнесенная к нормирующему значению Av выходного сигнала:
У =	-4paC4)10<W	(417)
Вариация выходного сигнала опрсде-ляе гея как наибольшая по абсолютному значению разность выходных сигналов, полученная при подходе к одному и тому же значению входного сигнала сверху или снизу при заданном его значении. Вариация определяется при тех же значениях выходнот о сигнала, что и основная погрешность.
46.2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ Ш-72 и Ш-72И
Преобразователи предназначены для преобразования сигналов термоэлектрических преобразователей типов ТХК, ТХА, ТПП, ТП Р, ТВР в унифицированные сигналы постоянного тока 0 — 5 мА или напряжения постоянного тока 0—10 В.
Соединение термоэлектрических преобразователей типов ТХК, ТХА, ТПП, ТВР с преобразователем осуществляется термоэлектродными проводами. Общее сопротивление линии связи с измерительным прибором, включая сопротивление само! о термоэлектрического преобразователя, не должно быть более 150 Ом.
Принципиальная электрическая схема измерительного преобразователя представлена на рис. 4.19,
Преобразователь состоит из измерительного моста А1, усилителя входно1 о А2, устройства гальванической развязки АЗ, устройства функционального А4, усилителя выходною А 5 и барьера искробезопасности F1 типа БИ-4.
Измерительный мост А1 осуществляет компенсацию термо-ЭДС свободных концов гермопары с помощью медного резистора, включенного последовательно в одно из плеч моста и установленного вблизи места подключения концов термоэлектрического преобразователя.
Напряжение с выхода измерительного моста подается на усилитель А2, выполненный по схеме «модуляция — демодуляция». Модулятор выполнен по мостовой схеме на полевых транзисторах КП304А. Далее напряжение, снимаемое с модулятора, усиливается усилителем переменного тока, выполненным на ин iei ральной микросхеме К553УД1В, и выпрямляется демодулятором, собранным по мостовой схеме на палевых транзисторах КПЗОЗД Дальнейшее усиление сигнала постоянного тока осуществляется усилителем, выполненным на микросхеме К553УД1В. Усилитель входной А2 охвачен общей отрицательной обратной связью по напряжению, обеспечивающей необходимое усиление.
С выхода усилителя А2 сигнал поступает на устройство гальванической развязки АЗ, которое состоит из модулятора, разделительного трансформатора, демодулятора и генератора прямоугольных импульсов. Модулятор
6 4,6.	Системы измерения температуры с унифицированными сигналами 105
Таблица 4 18. Расчетные значения входных и выходных сигналов преобразователей Ш-71
Тип 1ермопреобра-	Предел		Диапазон	Расчетные значения сигналов, Ом, в точках					
зователя сопротив-	измерения, °C		измене-	1	2	3	4	'	5	6
ления, ус ювное			НИЯ						
обозначение номи-			входно-		при выходном сигнале.			мА(В)	
									
кой характеристики			нала, Ом	0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8)	5(Ю)
ТСП, 10П	0	300	11,38	10,00	12,36	14,68	16,95	19,19	21,38
	0	400	14,94	10,00	13,14	16,20	19,19	22,10	24,94
	0	500	18,38	10,00	13,91	17,70	21,38	24,94	28,38
	0	650	23,31	10,00	15,06	19,92	24,59	29,05	33,31
	300	650	11,93	21,38	23,88	26,33	28,71	31,04	33,31
ТСП, гр. 21	-200	-70	25,13	7,95	13,14	18,24	23,25	28,19	33,08
	-120	30	27,82	23,63	29,33	34,94	40,50	46,00	51,45
	-70	180	44,91	33,08	42,34	51,45	60,43	69,28	77,99
	0	100	17,99	46,00	49,64	53,26	56,86	60,43	63,99
	0	150	26,78	46,00	51,45	56,86	62,21	67,52	72,78
	0	200	35,43	46,00	53,26	60,43	67,52	74,52	81,43
	0	300	52,34	46,00	56,86	67,52	77,99	88,26	98,34
	0	400	68,72	46,00	60,43	74,52	88,26	101,66	114,72
	0	500	84,55	46,00	63,99	81,43	98,34	114,72	130,55
	200	500	49,12	81,43	91,64	101,66	111,48	121,11	130,55
ТСП, 100П	-200	70	54,57	17,31	28,56	39,64	50,53	61,27	71,88
	-200	50	102,40	17,31	38,80	59,62	79,98	100,00	119,71
	-120	30	60,50	51,36	63,72	75,94	88,03	100,00	111,86
	-90	50	55,99	63,72	75,13	86,42	97,62	108,71	119,71
	-70	180	97,66	71,88	92,02	111,86	131,39	150,61	169,54
	-25	25	19,86	90,03	94,03	98,01	101,98	105,94	109,89
	0	50	19,71	100,00	103,97	107,92	111,86	115,79	119,71
	0	100	39,11	100,00	107,92	115,79	123,61	131,39	139,11
	0	150	58,22	100,00	111,86	123,61	135,26	146.79	158,22
	0	200	77,03	100,00	115,79	131,39	146,79	162,01	177,03
	0	300	113,78	100,00	123,61	146,79	169,54	191,87	213,78
	0	400	149,36	100,00	131,39	162,01	191,87	220,99	249,36
	0	500	183,76	100,00	139,11	177,03	213,78	249,36	283,76
	200	500	106,73	177,03	199,22	220,99'	242,84	263,26	283,76
ТСМ, гр. 23	-50	0	11,29	41,71	43,97	46,23	48,48	50,74	53,00
	-50	50	22,58	41,71	46,23	50,74	55,26	59,77	64,29
	-50	100	33,87	41,71	48,48	55,26	62,03	68,81	75,58
	0	50	11,29	53,00	55,26	57,52	59,77	62,03	64,29
	0	100	22,58	53,00	57,52	62,03	66,55	71,06	75,58
	0	150	33,87	53,00	59,77	66,55	73,32	80,09	86,87
	0	180	40,64	52,00	61,13	69,26	77,38	85,51	93,64
	50	100	11,29	64,29	66,55	68,81	71,06	73,32	75,58
	0	60,4	13,64	53,00	55,73	58,46	61,18	63,91	66,64
ТСМ, 100М	-50	0	21,52	78,48	82,81	87,12	91,42	95,72	100,00
	-50	50	42,92	78,48	87,12	95,72	104,28	112,84	121,40
	-50	100	64,32	78,48	91,42	104,28	117,12	129,96	142,80
	-25	25	21,43	89,27	93,57	97,86	102,14	106,42	110,70
	0	25	10,70	100,00	102,14	104,28	106,42	108,56	110,70
	0	50	21,40	100,00	104,28	108,56	112,84	117,12	121,40
	0	100	42,80	100,00	108,56	117,12	125,68	134,24	142,80
	0	150	63,19	100,00	112,84	125,68	138,52	151,36	164,19
	50	100	21,40	121,40	125,68	129,96	134,24	138,52	142,80
	0	180	77,03	100,00	115,41	130,82	146,22	161,63	177,03
Рис. 4.19. Принципиальная электрическая схема измерительного преобразователя Ш-72‘
МИ — мост измерительный, У1, У2 — усилители входной и выходной (соответственно), УГР — устройство гальванической развязки, УФ — устройство функциональное, ТМ(+), 777 (-)—цепи « + » и «-» от термоэлектрического преобразователя, БИ-Д — барьер искробезопасности
£
§4.6
Системы измерения температуры с унифицированными сигналами
107
Рис. 4 20. Принципиальная электрическая схема измерительного моста преобразователя Ш-72
Рис. 4.21. Принципиальная электрическая схема входных цепей преобразователя Ш-72
и демодулятор выполнены по двухполу-периодной схеме на транзисторах КТ118Б. Генератор прямоугольных импульсов управляет ключами модулятора и демодулятора.
Напряжение с выхода демодулятора фильтруется ЯС-фильтром и подается на функциональное устройство А4.
Устройство А4 осуществляет линеаризацию сигнала термопары и состоит из
суммирующего усилителя и прецизионных выпрямителей, выполненных на микросхемах К553УД1А, в цепи обратной связи которых включены диоды.
С выхода А4 сигнал поступает на выходной усилитель АЗ, выполненный по схеме с непосредственной связью каскадов. Усилитель А5 обеспечивает унифицированный выходной сигнал измерительного прибора 5 мА или 10 В и состоит из предварительного усилителя на микросхеме К553УД1А и оконечного каскада, выполненного на транзисторах КТ361Д и КТ315В. Усилитель А 5 охвачен глубокой отрицательной обратной связью по току или по напряжению в зависимости от выходного сигнала.
Принципиальная электрическая схема измерительного моста приведена на рис. 4 20.
Принципиальная электрическая схема входных цепей измерительного преобразователя представлена на рис. 4.21.
Схема поверки измерительного преобразователя дана на рис. 4.22 Методы поверки преобразователей Ш-72 аналогичны методам поверки преобразователя Ш-71.
Основная погрешность определяется по выражению (4.17).
Расчетные значения выходного сигнала для измерительного преобразователя Ш-72 приведены в табл. 4.19.
108
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд, 4
Рис. 4.22. Схема поверки преобразователя Ш-72:
а —с выходом по току; б —с выходом по напряжению; Gg — источник постоянного напряжения 6,5 В, не связанный с сетью, например сухой элемент 165-У (четыре элемента, соединенных параллельно); PF — частотомер, например Ф5043, класс точности не хуже 0,5; диапазон измерений 45 — 65 Гц; Р2 — осциллограф, например С1-68; РУ^ — вольтметр переменного тока, класс ючностм не хуже 1,0, предел измерений — 300 В, например Э515/3; PV2 — вольтметр постоянного тока, например цифровой волыметр Ш1513, класс точносги не хуже 0,05; RBX > 10 МОм; Rpei — магазин сопротивлений, например РЗЗ, класс ючности не хуже 0,2; RJKB — магазин сопротивлений, напргмер Р483[, класс точности не хуже 0,02; Лш — резистор, например МЛ Т-0,125, 100 кОм + ±5%; R, — катушка электрического сопротивления измерительная, например Р331, номинальное сопротивление 1 кОм, класс ючности не хуже 0,01; R2 — катушка электрического сопротивления измерительная, например Р321, номинальное сопроювление 10 Ом, класс точности не хуже 0,01; R3, Ra — магазины сопротивлений, например РЗЗ, класс точности не хуже 0,2; Rogp — две последовательно соединенные катушки электрического сопротивления измерительные, например Р321, номинальное сопротивление 100 Ом, класс точности не хуже 0,01; S^j, S.-i2 — двухполюсный переключатель, например ТП1-2; TV — автотрансформатор, например РНО 250-2, предел регулирова-
ния 0—250 В, ток нагрузки — до 2 А
Таблица 4.19. Расчетные значения входных и выходных сигналов преобразователей Ш-72
Тип прсобразова-теля термо-элек1 рическо! о, градуировка	Пределы измерения,’С		Диапазон измере-НИЯ входного сигнала, мВ	Расчетные значения сигналов, МВ (при 1емпературе свободных концов термоэлектрического преобразователя 20 °C), в ючках					
	От	До		1 1 2			*		6
				при вь		ходном СИ	гналс, мА	(В)	
				0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8) 	5(Ю)
ТХК,	-50	50	6,46	- 4,413	- 3,193	-1,943	-0,657	0,673	2 047
гр. XK(L)	-50	100	10,008	-4413	-2 573	-0,657	1,355	3,457	5,595
	-50	150	13,734	-4,413	-0,663	0,673	3,457	6,324	9,321
	-50	200	17,680	-4,413	-1,303	2,047	5,595	9,321	13,267
	0	100	6,898	-1,303	0,00	1,355	2,747	4,166	5,595
	0	150	10,624	- 1,303	0,673	2,747	4,876	7,0бЗ	9.321
	0	200	14,57	-1,303	1,355	4,166	7,063	10,090	13,267
	0	300	22,88	-1,303	2,747	7,063	11.658	16,558	21,577
	0	400	31,48	-1,303	4,166	10,090	16,558	23,257	30,177
	0	600	49,09	-1,30.3	7,063	16,553	26,697	37,207	47.787
	200	600	34,52	13,267	19,897	26,697.	33,687	40,727	47,787
	200	800	51,85	13,267	23,257	33,687	44,247	54 787	65,117
	— 200	50	13,04	- 10,993	-9,193	- 7,043	-4,413	-1,303	2,047
14,7.
Наладка и включение в работу систем измерения температуры
109
Продолжение табл. 4J9
Тип преобразователя термоэлектрическою, 1радуировха	Пределы измерения, °C		Диапазон из мере-ЦИЯВХОД' иого ситала, мВ	Расчетные значения сигналов, МВ (при температуре свободных концов термоэлектрического преобразователя 20 °C), в точках.					
	От	До		' J	2	’ 1	4		6
				при выходном сигнале, мА (В)					
				0(0)	1(2)	2(4)	3(6)	4(8)	5(Ю)
ТХА,	0	400	16,395	-0,798	2,468	5,741	8,947	12,241	15,597
гр ХА (К)	0	600	24,902	-0,798	4,121	8,947	13,914	18,990	24,104
	0	800	33,277	-0,798	5,741	12,241	18,990	25,801	32,479
	0	900	37,325	-0,798	6,540	13,914	21,548	29,167	36,527
	0	иоо	45,108	-0,798	8,140	17,290	26,647	35,726	44,310
	0	1300	52,398	-0,798	9,762	20,695	31.657	42,019	51,600
	200	600	16,765	7,339	10,583	13,914	17,290	20.695	24,104
	200	1200	40,691	7,339	15,597	24,104	32,479	40,471	48,030
	400	900	20,930	15,597	19,842	24,104	28,330	32,479	36,527
	600	1100	20,206	24,104	28,330	32,479	36,527	40 471	44,310
	700	1300	23,270	28,330	33,297	38,177	42,787	47,297	51,600
ТПП,	0	1300	13,037	-0,113	1,842	4,301	6,988	9,898	12 924
гр. ПП(5)	0	1600	16,685	-0,113	2,385	5,515	8,979	12,752	16,572
	500	1300	8,891	4,103	5,722	7,422	9,207	11,074	12,994
	1000	1600	7,135	9,437	10,837	12,271	13,720	15,160	16,572
ТПР,	300	1000	4 473	0,443	0,983	1,710	2,616	3,690	4 916
гр. ПР (В)	300	1600	10,986	0,443	1,596	3,367	5,680	8,427	11,429
	1000	1600	6,513	4,916	6 094	7,349	8,674	10,027	11,429
	1000	1800	8,862	4,916	6,487	8,203	10.027	11,897	13,778
ТВР,	0	1800	26,999	-0,250	5,281	11,356	17,114	22,255	26,749
ip. ВР5/206,-1	1000	1800	10,863	15,886	18,310	20,606	22,789	24,838	26,749
ТВР,	0	1800	27,277	-0,252	5 341	11,477	17,278	22,456	26,975
гр. ВР5/20И-2	1000	1800	10,937	16,038	18,483	20,795	22,994	25,061	26,975
ТВР,	0	1800	26,768	-0,248	5,221	11,245	16,950	22,060	26 520
гр ВР5/2О68-3	1000	1800	10,787	15,733	18,141	20,436	22,590	24,627	26,520
4.7.	НАЛАДКА И ВКЛЮЧЕНИЕ В РАБОТУ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Наладка систем измерения температуры и включение их в работу выполняются наладочным персоналом после окончания монтажных работ.
В первую очередь проверяется правильность монтажа первичных измерительных преобразователей, каналов связи и вторичных измерительных приборов Затем выполняются работы по наладке первичных измерительных преобразователей в комплекте с каналами связи.
После этого система измерения включается в работу.
Рассмотрим более подробно вопросы наладки и включения в работу систем измерения температуры.
4.7.1.	ПРОВЕРКА МОНТАЖА И НАЛАДКА ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С КАНАЛАМИ СВЯЗИ
При наладке термоэлектрического преобразователя прежде всего обращают внимание на правильность монтажа и соот-ве । ствне i ипа преобразователя и длины его монтажной части данным проектной документации.
Рабочий конец термоэлектрического преобразователя (горячий спай) должен располаг аться в середине измеряемого потока. Конец погружаемой части преобразователя должен выступать за ось потока на 5-10 мм. При установке преобразователя в рабочем пространстве печей, в топках, газоходах и т.п. активная часть термоэлектрического преобразователя должна выступать на 20 — 50 мм в измеряемую среду.
110
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
При наладке необходимо проконтролировать фазировку самого термоэлектрического преобразователя (термопары). Следует помнить, что термоэлектрод алюмель — «минус» термопары ХА обладает магнитным свойством и притягивается магинтом. Термоэлектрод копель - «минус» термопары ХК имеет более светлый цвет, чем термо-элеьтрод хромель.
В затруднительных случаях полярность термоэлектродов может быть определена с помощью контрольного прибора (милливольтметра, переносного потенциометра). При соединении «плюса» контрольного прибора с «плюсом» термопары стрелка контрольного прибора отклоняется вправо.
С учетом того, что у всех термоэлектрических преобразователей промышленного изготовления должен маркироваться положительный термо электрод, следует проверить соо-ветствие маркировки и действительной должности электродов.
Следующая операция наладки преобразователя заключается в проверке сопротивления электрической изоляции между термоэлектродами и металлической частью защитной арматуры, а также между термоэлектродами многозоииых и двойных преобразователей — с помощью тестера (омметра).
При низком сопротивлении изоляции следует проверить изоляцию испытательным напряжением с помощью мегаомметра на 500 В. Электрическая изоляция должна выдержать это напряжение в течение 1 мин при одних и тех же параметрах температуры н влажности окружающей среды.
Термоэлектродный провод должен быть подключен к зажимам в головке преобразователя в соответствии с полярностью жил (см, табл. 4.7).
При необходимости перед подключением термоэлектродного провода к преобразователю необходимо произвести прозвонку жил провода до прибора или сборки зажимов.
После указанных операций следует закрыть крышку на головке преобразователя, проверить наличие уплотнительной прокладки, сальника на вводе провода в головку, обеспечить мероприятия по взрывозащите, если преобразователь во взрывозащищенном исполнении, и т. д.
Термоэлектродный провод должен быть проложен в защитных стальных трубах или коробах; не допускается совместная прокладка цепей управления, сигнализации и питания переменного тока с термоэлектродным проводом (кабелем).
При сращивании термоэлектродного провода жилы соответствующей полярности
должны быть скручены, обязательно сварены и тщательно изолированы.
Для автоматических потенциометров комплекса КС сопротивление линии связи не должно превышать 200 Ом,
Сопротивление линии связи и термоэлектрического преобразователя милливольтметров Явн должно иметь определенное значение (5 или 15 Ом), указанное на шкале прибора.
Допускаемое отклонение сопротивления катушки должно быть не более +0,1 Явн, Сопротивление линии связи и преобразователя измеряют мостом постоянного тока типа МО-62 или универсальным прибором типа Р4833 и подгоняют до нужного значения с помощью манганиновой катушки.
После перечисленных операций наладка термоэлектрического преобразователя и линии связи считается законченной.
Перед подключением линии связи к измерительному прибору полезно измерить термо-ЭДС на термоэлектродных проводах у прибора. После измерения термо-ЭДС, например, с помощью переносного потенциометра ПП-63 в полученное значение напряжения вводят поправку на температуру свободных концов термоэлектродного провода в месте замера. Поправка (в милливольтах) суммируется с показанием переносного потенциометра, если температура окружающей среды положительная, и вычитается, если отрицательная.
Значение температуры окружающей среды контролируют стеклянным лабораторным термометром.
Пользуясь таблицами приложения 1, для соответствующей градуировки термоэлектродов находят действительное значение температуры в месте установки термоэлектрического преобразователя.
Если имеется какая-либо информация о значении измеряемого параметра (например, по местному ртутному термометру), то можно сопоставить значение термо-ЭДС, полученное от термоэлектрического преобразователя, со значением, полученным по местному ртутному термометру.
Пример 4.7. Напряжение, измеренное с помощью потенциометра ПП-63 на свободных концах термоэлектродного провода марки ХА, равно 8,52 мВ. Температура окружающей среды в месте замера термо-ЭДС равна +23 °C. Из табл. 4.7 термо-ЭДС для +23 °C равна 0,919 мВ.
Суммарная термо-ЭДС равна 9,44 мВ, что соответствует температуре 232,5 °C,
4.7
Наладка и включение в работу систем измерения температуры
111
4.7.2.	ПРОВЕРКА МОНТАЖА И НАЛАДКА ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ
С КАНАЛАМИ СВЯЗИ
При наладке термопреобразователей сопротивления прежде всего обращают внимание на правильность монтажа и соответствие типа термометра и длины его монтажной части данным проектной документации.
Конец погружаемой части термопреобразователя сопротивления должен размещаться ниже оси измеряемого потока для нлатиновыхпреобразователей - на5О-7Омм, для медных — на 25 - 30 мм.
Сопротивление электрической изоляции между обмотками и корпусом, а также между цепями преобразователей с двумя чувствительными элементами должно быть не менее 40 МОм.
Сопротивление изоляции можно измерить с помощью тестера (омметра).
При низком сопротивлении изоляции следует проверить ее мегаомметром на испытательное напряжение переменного тока 500 В при температуре (20 + 5)сС и относительной влажности окружающего воздуха до 80 % Электрическая изоляция должна выдержать указанное напряжение в течение 1 мнн.
Термопреобразователь сопротивления может подключаться к измерительному прибору (логометру, автоматическому мосту) по двух- или трехпроводной схеме присоединения.
Двухпроводную схему подключения применяют в условиях незначительного изменения температуры окружающей среды в месте прокладки соединительного провода (кабеля) и только при работе с логометрами.
Сопротивление линии связи для логометра не должно превышать значения, обозначенного на шкале прибора.
Допускаемое отклонение сопротивления катушек должно быть не более +0,05 Кл, где Дл — сопротивление внешней соединительной линии логометра.
На рис. 4.23 показана схема двухпроводного подключения логометра на две точки измерения (см, также рис. 4.10).
Рассмотрим операцию подгоики линии, когда переключатель П находится в верхнем замкнутом положении.
Для подгонки линии связи закорачивают оба конца соединительного провода на зажимах головки термопреобразователя и мостом постоянного тока типа МО-62 или универсальным прибором типа Р4833 измеряют сопротивление обоих проводов вместе
Рис. 4.23. Двухпроводная схема подключения термопреобразователей сопротивления к ло* гомеру:
СВ - сетевой выпрямитель
с уравнительной катушкой Лу2 от зажима 3 прибора до зажима а сборки зажимов.
Изменяя сопротивление катушки Лу2, сопротивление этой линии доводят до значения, равного половине значения, указанного на шкале логометра.
Сопротивление линий от зажима 2 логометра до зажима а следует подгонять измерением длины манганинового провода уравнительной катушки до значения, равного половине значения указанного на шкале прибора.
Таким образом, оба смежных плеча мостовой схемы будут иметь равные сопротивления.
После подгонки линий термопреобразователь сопротивления подсоединяется по нормальной схеме.
Трехпроводная схема подсоединения термопреобразователя сопротивления применяется при значительных колебаниях температуры в местах прокладки соединительных линий. Поскольку соединительные провода в трехпроводной схеме включения прибора входят в соседние плечи мостовой измерительной схемы, изменение их сопротивлений от воздействия температуры окружающей среды ие вызывает разбаланса мостовой схемы.
112
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Рис. 4.24 Трехпроводная схема подключения термопреобразователей сопротивления к потометру
При трехпроводной схеме включения прибора проверяется правильность прозвонки соединительных проводов, а затем производится подгонка сопротивления каждого из двух проводов до значения, равного половине значения внешнего сопротивления, указанного на шкале прибора.
Третий провод подключается с одним из соединительных проводов на зажимах головки термопреобразователя сопротивления.
На рис. 4.24 покатана трехпроводная схема подключения логоме гра на две т очкн измерения
Рассмотрим операцию подгонки линии, когда переключатель находится в верхнем замкнутом положении.
В зависимости от требований, предъявляемых к точности системы измерения температуры, сопротивление линий можно подогнать одним из приведенных ниже способов.
Первый способ. Снять ка! ушки Ryl и /?у2 с колодки зажимов, поставить вместо них перемычки. Закоротить два провода на зажимах головки термопреобразователя, отсоединить провод от «минуса» сетевого выпрямителя СВ. От зажимов 2 и 3 логоме гра с помощью моста, например МО-62, измерить суммарное сопротивление обоих
проводов. Считая сопротивление каждого провода равным половине суммарного значения, необходимо подогнать сопроi явление каждой катушки (/?у] и Ку2), чтобы сопротивление каждого провода было равно половине значения, указанного на шкале логометра. После этого катушки установить на колодку зажимов и привести схему подключения в нормальное состояние.
Второй способ. Этот способ необходимо примени) ь при высоких требованиях к точности измерения температуры.
Снять катушки R\i и Ryi с колодки зажимов и поставить вместо них перемычки. Отсоединить провода от зажимов 2 и 3 логометра и от «минуса» выпрямителя СВ. Изме-ри!ь попарно их суммарные сопротивления и составить три уравнения с тремя неизвес!-НЫМИ'
Ri =	+ Вх2', В2 = Rxl 4- RXC К3 = К.*! 4-
4- Кх3, где /?], R2, R3 — измеренные значения сопротивлений; Лх1, Rx2, Rx3 - сопротивление каждой линии.
Решив уравнения, получим сопротивление каждой линии Подогнать сопротивления катушек Яу1 и Лу2 с учетом сопротивлений
и Rx2, поставить их на колодку зажимов и привести схему в нормальное состояние.
Аналогичная операция проделывается для каждого термопрсобразовагеля сопротивления s случае применения многоточечного прибора При использовании в качестве измерительного прибора автоматического моста операции подгонки выполняются теми же способами.
4.7 3. НАЛАДКА И ВКЛЮЧЕНИЕ СИСТЕМЫ В РАБОТУ
После проверки правильности подключения силовых цепей питания (провода желательно применять с проре гиненной водонепроницаемой изоляцией с сечением жил проводов 1-1,5 мм2), заземления (медный провод сечением 2—3 мм2) и проведения наладочных операций система измерения температуры включается в работу.
При работе систем на действующем технологическом объекте, а также в период подготовки к включению может возникнуть необходимос!Ь в проверке основной погрешности измерительных приборов.
Для этого (с разрешения руководящею технологического персонала) следует отключить от вторичного прибора внешние термоэлектродные провода, подключить образцовый прибор и проверить вторичный прибор на всех оцифрованных отметках шкалы.
§4.7.
Наладке и включение в работу систем измерения температуры
ИЗ
При возникновении сомнений в правильности измерения температуры многоточечным прибором в какой-то точке необходимо выявить причину.
В этом случае необходимо сначала произвести подтяжку винтов в зажимах подсоединения термоэлектродных или соединительных проводов.
С соблюдением мер взрывобезопасностн открыть крышку первичного измерительного преобразователя и подтянуть винты на зажимах головки. Затем образцовым прибором измерить термо-ЭДС или сопротивление чувствительного элемента и подсчитать соответствующую ей температуру.
Необходимо помнить, что термоэлектрические преобразователи и термо преобразователи сопротивления имеют различные нормированные показатели тепловой инерции (см. § 4.2). Поэтому в необходимых случаях для уменьшения динамических погрешностей измерения температур следует применять термопреобразователи с меньшими показателями тепловой инерции.
Для этих же пелеи защитную арматуру, в которую устанавливается термопреобразователь, заполняют трансформаторным маслом или медными опилками.
Работоспособность потенциометра можно определить, закоротив концы 1ермоэлект-родного провода на колодке прибора. Показание прибора в этом случае должно соответ с 1вовать температуре медной катушкн.
При включении измерительной системы может выявиться влияние внешних электрических помех на показания потенциометра.
Наладочный персонал должен уметь правильно оценить влияние помех на работоспособность измерительной системы температуры в целом.
Источниками внешних помех moi у г быть оборудование, создающее сильные магнитные поля, радиоустановки и т, п.
Внешние помехи разделяются на поперечные и продольные. Поперечной помехой называется паразитное напряжение между входными зажимами измерительной схемы прибора, а продольной — паразитное напряжение между любым зажимом измерительной схемы и заземленным корпусом прибора.
Поперечные н продольные помехи моту г быть постоянного или переменного тока. В некоторых случаях помеху трудно сличить от измеряемой величины. Это относится, например, к поперечным помехам постоянного тока.
На электрических печах, питаемых переменным гоком, поперечная помеха на входе измерительною прибора можег колебаться
от 10 до 200 мкВ в зависимости от расположения термоэлектрического преобразователя относительно нагревателей электропечи и ее экранировки.
При питании элек1ропечи постоянным током с напряжением 220 В и мощностью до 50 кВт продольная помеха постоянного тока, влияющая на термоэлектрический преобразователь, установленный в нагревательной печи, может достигать 200 мВ, а поперечная — примерно 300 мкВ.
Эксплуатация измерительных приборов и исследование помех в условиях металлургических заводов показали, что продольная помеха переменного тока обычно не превышает 1 В, а постоянного тока — десятых долей вольта; поперечная помеха может достигать при этом 100 — 400 мкВ.
Основными источниками возникновения поперечных помех являются электромагнитные паводки на термопреобразователь и линии связи, -а также паразитные термо-ЭДС в местах спаев различных термоэлектрических материалов.
Поперечная помеха, попадая на вход измерительной схемы прибора и деис i вуя совместно с полезным сигналом от первичного преобразователя, вызывает дополнительную погрешность показаний измерительного прибора.
Напряжение продольной помехи сказывается на показаниях прибора в том случае, когда оно преобразуется в напряжение поперечной помехи, например при заниженном сопротивлении изоляции между входом измерительной схемы и корпусом прибора.
Для исключения поперечной помехи от паразитной термо-ЭДС, возникающей в местах спая разнородных материалов, необходимо применять термоэлектродный провод, имеющий характеристики, идентичные характерно шкам материала электродов термоэлектрического преобразователя. При невозможности выполнения этого условия следует термоэлек (родный или друюй провод стыковать так, чтобы спаи имели одну и ту же температуру.
В автоматических потенциометрах, имеющих на входе вибропрсобразователи, поперечная помеха возрастает от несимметричной настройки вибропрсобраэователя, причем значение погрешности в этом случае д ости гае I 5 — 7% (допускаемая погрешность 1-1,5%).
В этих случаях правильная регулировка контак!ной системы вибратора определяет работоспособность измерительного прибора.
114
Наладка средств и систем измерения температуры
Разд. 4
Поскольку в электронном потенциометре вибратор замкнут на входной трансформатор с большим коэффициентом трансформации, при неправильной регулировке вибратора даже при незначительной помехе на входе показания прибора будут неверными.
Если работающий прибор при смене фазы питания (простым переключением вилки в розетке) заметно изменяет свои показания, то это почти всегда свидетельствует о значительной помехе.
Поперечные помехи, действующие на соединительные провода, уменьшаются при скручивании соединительных проводов, электростатическом экранировании, и при заземлении экрана в одной точке, обычно при заземленном термопреобразователе.
Для уменьшения влияния продольной помехи в приборе должна быть обеспечена высокая степень изоляции входных цепей и измерительной схемы путем устранения или уменьшения всех емкостей относительно заземленного корпуса прибора.
Необходимо помнить, что некоторые типы потенциометров, например К СП 4, КСП2, КВП1, с целью устранения помех имеют на входе специальные фильтры, составленные из резисторов и конденсаторов. Эти фильтры в значительной мере обеспечивают помехоустойчивость приборов.
Ино(да положительный эффект при устранении помех достигается подключением на вход потенциометра дополнительного фильтра, состоящего из двух бумажных конденсаторов емкостью 1 — 5 мкФ, как показано на рис. 4.25.
Заземление термоэлектрического преобразователя далеко не всегда позволяет устранить наводки переменного тока. Более радикальным средством является включение в цепь преобразователя емкости и индуктивности, как показано на рис. 4.26.
Однако цепочка LC ухудшает способность реагировать на быстрые изменения температуры.
Для некоторых случаев, которые могут возникнуть в период пуска, следует помнить,
У Лрййвр I
Рис. 4.25, Схема подключения фильтра на входе потенциометра
Кпотенциометру
Рис. 4.26. Схема подключения фильтра в цепь термоэлектрического преобразователя
К потенциометру
Рис 4.27. Дифференциальный термоэлектрический преобразователь
что к одному термоэлектрическому преобразователю можно подключить два потенциометра (подключение лучше сделать двумя парами проводов от зажимов головки преобразователя); два милливольтметра, работающих с потреблением тока, к одному термо преобразователю подключать нельзя
При параллельном подключении нескольких термоэлектрических преобразователей к одному прибору можно получить среднее значение температуры в этих точках.
При встречном включении двух 1ермо-электрических преобразователей (рис 4.27) получают дифференциальные термоиреобра-зователи, измеряющие разность температур в двух точках.
Схему последовательного включения нескольких термоэлектрических преобразователей применяют при измерении малых диапазонов температур.
В процессе выполнения пусконаладочных работ могут возникать ситуации, когда требуется оценить погрешность измерительной системы в целом.
В обшем случае следует исходить из того, что в принципе и случайные, и систематические погрешности могут быть обусловлены определенными физическими причинами и с этих позиций их появление закономерно.
Отсюда вытекает известная условность принятой классификации погрешностей, которая характеризует не столько их истинную природу, сколько целесообразный подход наладочного персонала к конкретной измерительной системе температуры,
На практике представляется возможным оценить суммарную случайную инструментальную погрешность системы по известным паспортным данным элементов, входящих в нее, или по предельным значениям допускаемых погрешностей элементов системы исходя из их классов точности.
S 5.1.
Общие сведения
115
К систематическим погрешностям относят погрешности, значение и знак которых постоянны, например в какой-то точке или по всему диапазону измерения. Тогда это значение можно учесть в виде поправки и таким образом исключить погрешность.
Действительное значение температуры определяют по (4.4).
В случае отсутствия данных о суммарной систематической погрешности можно приближенно вычислить суммарную случайную инструментальную погрешность и оценить погрешность системы измерения температуры с помощью формул (4.3) — (4.6).
Раздел 5
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО И ВАКУУММЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ
5.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Под давлением понимается физическая величина, характеризующая напряженное состояние сред — жидких и газообразных, подчиняющихся закону Паскаля, в которых прн равновесии касательные напряжения отсутствуют.
В технике измерений существуют понятия абсолютного, атмосферно! о, избыточного и вакуумметрического давления.
Абсолютное давление — давление, при измерении которого за начало отсчета принимают абсолютный нуль давления
Абсолютный нуль давления может существовать либо в замкнутом объеме, из которого удалены все молекулы, либо при полном прекращении движения молекул, т. е. при абсолютной температуре (ОК).
Атмосферное давление — абсолютное давление околоземной атмосферы
Избыточное давление — разность абсолютных давлений полного и окружающей среды.
Вакуумметрическое давление — разность атмосферного и абсолютного давлений.
Предмонтажная проверка датчиков давления и перепада давления производится при температуре окружающей среды (20±2)°С.
В соответствии с таблицами стандартных справочных данных ГСССД 2 — 77 и ГСССД 3 — 77 плотность воды и ртути прн температуре 20 °C равна соответственно 998,2 и 13545 кг/м3. Для этой же температуры принято, что давлению I кгс/см2 соответствует давление 738,0 мм рт.ст.
Исходя из указанных значений рассчитаны таблицы приложения 3 для диапазонов
измерения датчиков (приборов) давления, выраженных в единицах системы СИ, в то время как образцовые средства измерений отградуированы во внесистемных единицах давления.
Для измерения давления применяют соответственно манометры абсолютного давления, барометры, манометры (дифманометры) избыточного давления и вакуумметры, а также измерительные преобразователи (датчики) тех же наименований.
Измерительные преобразователи, как правило, не имеют шкалы (диаграммы), позволяющей непосредственно оценить давление, а преобразуют его в унифицированный выходной сигнал (например, токовый, напряжения или пневматический).
В промышленных установках наиболее распространены манометры избыточного давления, имеющие обычно нулевую точку отсчета (от атмосферного давления). Применяются и уз ко предельные манометры — манометры с безнулевой шкалой.
Манометры избыточного давления в газовых средах с верхним пределом измерения не более 40 кПа называются напоромерами.
Вакуумметры применяют для измерения давления разреженного газа Вакуумметры для измерения давления разреженного газа с верхним пределом измерения не более — 40 кПа называются тягомерами.
Имеется группа приборов — мановакуум-метров, предназначенных для измерения избыточного давления и давления разреженного газа.
Мановакуумметры для газовых сред с верхним пределом измерения не более 20 кПа называются тягонапоромерами.
116 Наладка средств и систгм измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
Разность двух давлений измеряют дифференциальными манометрами (дифманометрами).
Манометры применяют для измерения пост оянных и переменных по направлению давлений.
Постоянным давлением считают давление, не изменяющееся или плавно изменяющееся но времени со скоростью не более 1 %/с от суммы верхних пределов измерений приборов.
Переменным считают давление, плавно и мно) ократно возрастающее или убывающее по любому периодическому закону со скоростью от 1 до 10%/с от суммы верхних пределов измерений.
По принципу действия манометры подразделяются па следующие виды: жидкостный, грузопоршневой, деформационный, электрический, электронный ионизационный, тепловой, вязкостный.
Наибольшее распространение в промышленности имеют манометры деформационного вида (мембранные, сильфонные, трубчато-пружинные — по типу чувствительною элемента), электрические (пьезометрические, сопротивления, ионизационные), принцип действия которых основан па зависимости элек ррических параметров от измеряемо) о давления, и грузопоршневыс, применяемые в качестве образцовых средств измерений.
Системы измерения давления сред на современных автомат изированных произволе гвах используют в качестве первичных преоэразователей измерительные преобразователи (датчики) давления и вакуума с выходными электрическими токовыми или пневматическими сигналами.
Эти датчики по сравнению с показывающими манометрами имеют значительно более высокий класс точности, более трудоемки в наладке, при проверке требуют применения высокоточных образцовых средств измерения на входе и выходе прибора.
Далее рассматриваются именно эти преобразователи — датчики.
5.2.	ДАТЧИКИ ДАВЛЕНИЯ
В настоящее время приборостроительная промышленность выпускает преобразователи (датчики) давления тина «Сапфир-22», датчики давления типа ММ3 с унифицированными выходными токовыми сигналами и датчики [авления системы «Старт» типов МП-П, МАС-П, НС-П и ТС-П с пневматическим выходным сигналом.
Наиболее полно система «Сапфир-22» представлена измерительными преобразова
телями (датчиками) перепада давления, используемыми для измерения расхода сред Конструкция, принцип действия и технические характеристики датчиков системы «Сап-фнр-22» описаны в разд. 6.
В разд. 7 подробно рассмотрены конструкция, принцип действия и технические характеристики датчиков уровня типа УБ-П системы «Старт». Измерительный пневмо-механизм этого датчика является унифицированным для всех датчиков системы «Старт». Поэтому конструкция, принцип действия и характеристики датчиков давления пневматических в данном разделе нс приведены.
Рассмотрим технические характеристики распространенных в настоящее время преобразователей давления типа «Сапфир-22» и пневматических датчиков системы «Сларт».
Преобразователи давления типа «Сапфир-22». Преобразователи давления этого типа служат: для измерения абсолю i ного давления («Сапфнр-22ДА»), причем различные модели имеют верхние пределы измерений от 2,5 кПа до 16 МПа; измерения избыточного давления («Сапфир-22ДИ»)с верхними пределами измерений от 0,25 кПа до 100 МПа; измерения вакуума («Санфир-22ДВ») с верхними пределами измерений от 0,25 до 100 кПа; измерения давления — разрежения («Сапфир-22ДИВ») с диапазонами верхних и нижних пределов измерений от ±0,125 до ±50 кПа и измерения давления - вакуума («Сапфир-22ДИВ») в пределах от —100 до +60 кПа и от —100 кПа до +2,4 МПа.
Значение измеряемого параметра, равное нулю, для преобразователей типа «Сап-фир-22ДИВ» находится внутри диапазона измерения.
Предел допускаемой основной погрешности преобразователей составляет 0,25 и 0,5%.
По климатическому исполнению преобразователи выпускаются трех модификаций, которые имеют следующие обозначения:
УХЛ 3.1 (исполнение УХЛ категории 3.1) — предназначены для работы при температуре от 1 до 50 иС;
У2 (исполнение У категории 2) — предназначены для работы при температуре от -30 до +50 °C;
ТЗ (исполнение Т категории 3) — предназначены для работы при температуре от - 10 до + 55 °C.
Выходной сигнал преобразователей может быть в диапазонах 0—5, 0 — 20, 4 — 20 мА.
Предел допускаемой основной погрешности преобразователей давления, выраженный в процен I ах нормирующего значения, численно равен классу точности.
S 5.2.
Датчики давления
117
За нормирующее значение для преобразователей «Сапфир-22ДИВ» принимают сумму абсолютных значений верхних пределов измерений избыточного давления н вакуума (разрежения), для остальных преобразователей — верхний предел измерения входною параметра.
За нормирующее значение преобразователей также может быть принят диапазон изменения выходною сигнала.
Расчетное значение выходнот о сигнала /расч для любого заданного значения входною параметра преобразователей давления с диапазонами изменения выходного сигнала 0-5 или 0 — 20 мА, кроме преобразователей типа «Сапфир-22ДИВ», определяется по формуле
^расч = ^^макс/^макс,	(5-1)
где Р и Рмакс — соответственно заданное и максимальное (верхний предел измерения) значения давления; JMaKL - верхнее предельное номинальное значение выходного сигнала, мА.
Значения Р и Рчакс должны быть выражены в одних и тех же единицах давления.
Для указанных выше преобразователей давления с диапазоном изменения выходного сигнала 4 — 20 мА расчетное значение выходного chi нала определяется по формуле
JpdLT = Р(^макс ДчняУ^макс + Дшю	(5-2)
где /МН11 - нижнее предельное номинальное значение выходною сигнала, мА.
Расчетное значение выходного сигнала /расч для любого заданного значения Р входного параметра преобразователей [ипа «Сапфир-22ДИВ» с диапазонами изменения выходного сигнала 0—5 или 0 — 20 мА определяется по следующим формулам:
при измерении избыточного давления
^расч (Лак MdKc + Р) ^макс/(Лак макс 4"
4" Л16 макс);	(5.3)
при измерении вакуума
Лсч = (Лак макс — ^*) 1макс/(Рваь макс +
4" Лзб.макс)»	(5 4)
где Рпак макс и Лэб макс верхние пределы измерения давления по вакуумметрическому и манометрическому диапазонам преобразователя.
Расчетное значение выходного сш нала /расч для любого заданного значения Р входного давления преобразователей типа «Сапфир-22ДИВ» с диапазонами изменения выходного сигнала 4 — 20 мА определяется по следующим формулам:
при измерении избыточного давления
^расч = (Лак макс + Р)(Ааакс
Диин)/(Лак макс 4“ Лзб макс) + ^мин. (5.5) при измерении вакуума
^расч = (Лак макс Р) (Ллакс (*мин)/(Лак макс 4" Лзб макс) 4" Ланн* (5.6)
В указанных формулах значения Р, Рвакмакс и Рцзбмакс должны быть выражены в одинаковых единицах измерения.
Значения выходных сигналов, соответствующие нулевому щачению входного параметра, для мановакуумметров типа «Сап-фир-22ДИВ» приведены в табл. 5.1
Датчики давления пневматической системы «Старт». Датчики давления этой системы служат для измерения абсолютного (МАС-П1, МАС-П2, МАС-ПЗ), избыточного (МС-П1, МС-П2, МП-П2, МП-ПЗ, МП-П4), избыточного и вакууммстрического (МВС-ГТ1, МВС-П2) давлений. Для измерения тяги, напора, небольших давлений и разрежения выпускаются датчики типов НС-П1, НС-П2, НС-ПЗ, ТС-П1, ТС-П2, ТС-ПЗ, ТНС-П1, ТНС-П2 и ТНС-ПЗ соответственно. Датчики системы «Старт» имеют классы точности 0,6; 1 и 1,5.
Диапазон изменения выходного аналогового пневматического сигнала 20—100 кПа. Давление воздуха питания датчиков (140+ ± 14) кПа.
Предел допускаемой основной погрешности датчиков давления, численно равный классу точности, выражается в процентах нормирующего значения.
За нормирующее значение принимают: сумму абсолютных значений верхних пределов измерений избыточною давления и вакуума (разрежения) — для мановакуумметров и тягонапоромсров, верхний предел измерения давления — для остальных датчиков или диапазон изменения выходного сигнала — для всех типов да i чиков.
Расчетное значение выходного сиiнала Ррасч (в килопаскалях) для любого заданно! о номинального значения давления определяют по следующим формулам: для манометров и напоромеров
Ррасч ~ 20 + 80Р/Рнз6 макс; (5 7)
для мановакуумметров и тягонапоро-меров;
при измерении избыточного давления
Л^сч = 20 + 80(Рмк
макс + ^)/(^вак макс +
+ Лзб.макс)»	(5-8)
118 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 1
Та блица 5.1. Значения выходного токового сигнала преобразователен «Сапфир-22ДИВ», соответствующие нулевому значению измеряемого давления
Верхние пределы измерения преобразователя «Сапфир-22 ДИ В»				Выходной сигнал, соответствующий нулевому значению измеряемого параметра, мА, для диапазонов изменения выходного сигнала, мА		
Вакуум		Избыточное давление				
кПа	МПа	кПа	МПа	0-5	0-20	4-20
100	0,1	100	0,1	2,5	10	12
100	0,1	60	0,06	3,125	12,5	14
100	0,1	150	0,15	2,0	8,0	10,4
100	0,1	300	0,3	1,25	5,0	8,0
100	0,1	500	0,5	0,8325	3,333	6,66
100	0,1	900	0,9	0,5	2,0	5,6
100	0,1	1500	1,5	0,3125	1,25	5,0
100	од	2400	2,4	0,2	0,8	4,64
Таблица 5.2. Значения выходного сигнала мановакуумметров, соответствующие нулевому значению измеряемого давления
Верхние пределы измерения мановакуум метра				Выходной сигнал, соответствующий нулевому значению измеряемого давления, кПа
Вакуум		Избыточное давление		
кПа	МПа	кПа	МПа	
100	0,1	60	0,06	70
100	о,1	150	0,15	52
130	од	300	0,3	40
ио	0,1	500	0,5	зз,з
1)0	од	900	0,9	28
1)0	0,1	1500	1,5	25
100	0,1	2400	2,4	23,2
при измерении вакуума
^расч = 20 + 80 (Радж.макс ~ Р)/(^вак.макс Т
+ Ризб.макс),	(5.9)
для вакуумметров и тягомеров:
при нулевом значении выходного сигнала, равном 20 кПа,
Ррасч ~ 20 + 80Р/Рмк макс,	(5.10)
при нулевом значении выходного сигнала, равном 100 кПа,
= 20 +80^
.макс	Р)/Р aatc макет (5*1 1)
•ле PBdK.MaKC и Ризб.макс - верхние пределы измерения давления по вакуумметрическому и манометрическому диапазонам датчика. Значения Р, Радкмакс и Рюб макс должны быть выргжены в одних и тех же единицах измерения давления.
Значения выходных сигналов, соответствующие нулевому значению измеряемого давления, равны:
20 кПа — для манометров и напоромеров ;
20 или 100 кПа — для вакуумметров и тягомеров (в зависимости от конструкции);
60 кПа - для тягонапоромеров;
значениям, приведенным в табл. 5.2,-для мановакуумметров.
5.3. НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
5.3.1.ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ И ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА
СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
Подготовительные работы по наладке систем измерения давления заключаются в изучении систем автоматизации, предусмотренных проектной документацией.
Особое внимание уделяется датчикам и приборам давления, работающим во взрывоопасных условиях и в агрессивных средах.
При использовании в проекте автоматизации разделительных сосудов в системах измерения давления необходимо совместно с технологами определить вид разделительной жидкости, нейтральной по отношению к измеряемой среде.
В процессе подготовки к предмонтажноЙ проверке средств измерений и автоматизации (СИА) оборудуют рабочие места, выбирают проверочные приспособления и устройства, собирают схемы проверок.
В качестве примера рассмотрим особенности предмонтажноЙ проверки преобразователя давления системы «Сапфир-22» и датчиков системы «Старт».
Преобразователи давления системы «Сап-фир-22». Проверка преобразователей давления системы «Сапфир-22» производится в соответствии с «Методическими указаниями по поверке МИЗЗЗ —83».
При проведении проверки должны соблюдаться следующие условия;
преобразователи должны быть установлены в рабочее положение,-
температура окружающей среды должна быть (23+ 2) °C, преобразователи должны быть предварительно выдержаны при указанной температуре окружающей среды не менее 3 ч;
относительная влажность окружающей среды должна быть от 30 до 80%;
J 5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
119
атмосферное давление должно быть от
84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
напряжение питания должно быть (36± + 0,721 В постоянного тока, пульсация напряжения не должна превышать ±0,5% значения напряжения питания;
температура измеряемой среды в камерах преобразователей не должна отличаться от температуры окружающей среды более чем на ±2 "С;
вибрация, тряска, удары, наклоны и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу преобразователя, должны отсутствовать ;
выдержка преобразователя перед началом испытания после включения питания должна быть не менее 30 мин;
нагрузочные сопротивления должны быть: (50 ±50) Ом — при проверке преобразователей с предельными значениями выходного сшнала 0—20 или 4 — 20 мА, (1200± + 50) Ом — при проверке преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 — 5 мА;
измеряемая среда должна быть: для преобразователей с верхними пределами до 2,5 МПа включительно — воздух или нейтральный газ, для преобразователей с пределом более 2,5 МПа - жидкость.
При проведении проверки необходимо выполнить следующие операции: внешний осмотр, опробование, определение герметичности, определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
Перед сборкой поверочной схемы необходимо выбрать образцовые средства, которые подключаются для контроля входного и выходного сигналов.
При способе поверки, когда по образцовому прибору на входе преобразователя давления устанавливают заданное значение давления, а по другому образцовому прибору измеряют и сравнивают с расчетным значением выходной токовый сигнал, должно соблюдаться следующее условие:
[Добр 1 /^макс 4" ^обр2/Uмакс — ^о)] • 100 ^Упов,
(5.12)
где Добр 1 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе в преобразователь при давлении (или вакууме), равном верхнему пределу измерений поверяемого преобразователя; Добр2 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе преобразователя при максимальном значении выходного сигнала; Рмакс — верхний предел измерений (или диапазон измерений для преобразователей «Сапфнр-22ДИВ») поверяемого преобразо
вателя; 1макс, ~ соответственно верхнее и нижнее предельные значения выходного сигнала, мА; ynttB — предел допускаемой основной погрешности поверяемоуо преобразователя в процентах нормирующего значения; С — коэффициент, равный 1/4.
Значения Добр1 и РМакс должны быть выражены в одних и тех же единицах давления.
Пример 5,1, Требуется проверить соблюдение условия поверки преобразователя давления типа «Сапфир-22ДИ» класса точности 0,25 с верхним пределом измерения 1 МПа и выходным сигналом 4-20 мА, если на входе применяется грузопоршневой манометр типа МП-60 класса точности 0,05, а на выходе — прибор цифровой типа Щ68О14 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне 100 мА.
Предел допускаемой основной погрешности грузопоршневого манометра составляет ^pj = 0,0005 1000 = ±0,5 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности прибора Щ68014 при верхнем предельном значении выходного сигнала составляет Добр2 = 0,02 ± 0,01 (4//v - I) = 0,02 + -+ 0,01 (100/20 — 1) = 0,06, или в единицах тока Добр2 = 0,0006 • 20 = ±0,012 мА.
Тогда условием поверки (5.12) будет
(0,5/1000+ 0,012/16)  100 $ (1/4)  0,25, т. е. 0,12 < 0,06.
Условие поверки не выполняется, и, следовательно, необходимо применить образцовые приборы более высокого класса точности, например грузопоршневой манометр класса точности 0,02 иа входе и цифровой вольтметр типа Щ1516 класса точности 0,01 с образцовой катушкой типа Р321 класса точности 0,01 на выходе.
Пример 5.2, Требуется проверить соблюдение условия поверки преобразователя давления типа «Сапфир-22ДИ» класса точности 0,5 с верхним пределом измерения 2 кПа и выходным сигналом 4 — 20 мА, если на входе подключается микроманометр типа МКВ-250 класса точности 0,02, а на выходе — цифровой прибор типа Щ68014 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне измерения 100 мА.
Предел допускаемой основной погрешности прибора МКВ-250 составляет Добр] = = 0,0002 2 = ±0,0004 кПа
Предел допускаемой основной tioipem-ности прибора Щ68О14 на верхнем предельном значении выходного сигнала составляет (см. пример 5.1) Добр2 = ±0,012 мА.
120 Наладка средств и систем измерения избыточного и еакуумметрического давления Разд. 5
Тогда условием поверки (5.12) буде i
(0,0004/2 + 0,012/16)-100 < (1/4)-ОД т. с. 0,095 <0,125
Условие поверки выполняется и выбранные образцовые средства пригодны для поверки
После сборки поверочной схемы проверяют герметичность системы, состоящей из соединительных линий и образцовых приборов, под давлением, равным верхнему пределу измерений давления. Для определения герметичности систему после набора требуемого давления отключают от устройства, создающего давление (вакуум).
При опробовании проверяют работоспособность преобразователей и функционирование корректора нуля.
Работоспособность i [реобразова гелей проверяют, плавно изменяя измеряемое дав-лег ие от нижнего предельного значения до верхнего. При этом выходной сигнал должен плавно изменяться в диапазоне изменения выходною сигнала.
Функционирование корректора нуля проверяют, задав любое значение измеряемого даг ления При вращении корректора сначала по часовой стрелке, а затем против часовом стрелки должно наблюдаться соответствующее изменение выходного ст нала в стерону уменьшения и увеличения.
Определение герметичности преобразователей типа «Сапфир-22ДВ;> с верхними пределами измерения менее 0,1 МПа и «Сапфир-22ДИ» производят при подаче в измерительную камеру ваккума или избыточною давления, соответственно равных верхнему пределу измерений. Определение гер-мег ичпости преобразова1елей типа «Сап-фир-22ДИВ» с верхними пределами измерений вакуума менее 0,1 МПа и избыточною давления от 0,3 до 2,4 МПа производят при подаче в измерительную камеру избыт очного давления, равного верхнему пределу измерений.
Преобразователь считают герметичным, если 3 мин выдержки под давлением (вакуумом), указанным выше, в течение последующих 2 мин не наблюдается изменение выходного сигнала.
При определении герметичности преобразователей типов «Сапфир-22ДВ» с верхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа, «Сгпфир-22ДИВ»сверхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа и верхним пределом измерения избыточного давления до 0,25 МПа включительно, а также «Сапфнр-22ДА» с верхним пределом измерения до 0,25 МПа в измерительной камере создают абсолют
ное давление ие более 0,07 кПа (0,53 мм pi. ci.)
После отключения преобразования о< устройства, создающего абсолютное давление, и выдержки в 1ечение 5 мин изменение выходного сигнала в последующие 3 мин не должно превышать 0,5%' его диапазона.
Определение герметичности преобразователей «Сапфир-22ДА» с верхним пределом измерения более 0,25 МПа производят при создании абсолютного, равного верхнему пределу измерений, или избыточного давления, равного значению Рмакс = 1 kic/cm2
Оценка герметичности преобразова!еля аналогична оценке герметичности преобразователей типа «Сапфир-22ДИ».
Допускается проверку герметичност и преобразователей совмещать с проверкой герметичности системы, которая производится после сборки поверочной схемы.
Основную погрешность преобразователей давления определяют не менее чем на пяти значениях измеряемой величины, достаточно равномерно распределенных в диапазоне измерения, в том числе прн значениях измеряемой величины, соо!ве1ствующих нижнему и верхнему предельным значениям выходного сигнала.
Основную погрешность определяют при значении измеряемой величины, полученном при приближении к нему как от меньших значений к большим, так и от больших к меньшим (т е. при прямом и обратном ходах).
Перед проверкой при обратном ходе преобразователь выдерживают в шчение 5 мин под воздействием верхнего предельного значения измеряемого параметра, соответствующего предельному значению выходного сигнала.
Допускается выдержку преобразователей «Сапфир-22ДИВ» производит ь т олько на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Вариация выходног о сигнала определяется при каждом поверяемом значении измеряемою параметра, кроме значений, соответствующих нижнему и верхнему пределам измерений, как разность погрешностей при увеличении и уменьшении измеряемого давления.
На практике удобнее вместо определения действительных значений основной погрешности и вариации устанавливать соответствие расчетных значений входных (выходных) параметров их допустимым отклонениям.
Основная погрешность выражается пределом допускаемой основной погрешности.
5 5,3,
Наладка средств и систем измерения давления
121
Вариация выражае гея пределом допускаемого значения вариации.
Предел допускаемого значения вариации выходного сигнала преобразователя давления не должен превышать предела допускаемой основной погрешности.
Предел допускаемой основной погрешности (допуск) рассчитывают исходя из класса точности и нормирующего значения, принятого для преобразователей давления.
При определении основной погрешности разность между действительным и расчетным значениями выходного сигнала на поверяемой точке сравнивают с допуском. Эта разность не должна превышать значение допуска.
Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления, соответствующие заданным значениям измеряемой величины в процентах измерений (или от суммы абсолютных значений верхних пределов измерений), приведены в табл. 5.3, а расчетное значение допуска на отклонение выходного сигнала — в табл. 5.4.
Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления могут быть получены по формулам (5.1) —(5 6).
Если при поверке преобразователей давления типов «Сапфир-22Д ИВ» и «Сап-фир-22ДВ» с верхним пределом измерений вакуума 0,1 МПа атмосферное давление равно или менее 0,1 МПа, максимальное значение вакуума допускается устанавливать численно равным 0,95?^ (Рд — атмосферное давление в милл и метрах ртутного столба). Расчетные значения выходных сигналов при зтом определяются по (5.3)-(5.6).
Преобразователь давления типа «Сап-фир-22ДА» с верхним пределом измерения 0,1 МПа и выше поверяют в точках при вакууме, численно равном 0,95Pgap, значении
Таблица 5.3. Расчетные значения выходных сигналов преобразователей давления
Номинальное значение давл с-ния, %	Расчетное значение выходных сигналов, мА, для диапазона выходных сигналов, мА		
	0-5	0-20	4-20
0	0	0	4
20	1	—	—
25	—	5	8
40	2	—	—
50	—	10	12
60	3	—	—
75	—	15	16
80	4	—	—
100	5	20	20
избыточною давления Рт§ 4dKL и трех-четырех промежуточных значениях давления.
Максимальное значение избыточного давления определяют по формуле
Ризб макс	Рабе макс Рлном, (5.13)
где Рабс макс — верхний предел измерений абсолютного давления, МПа; РдНом= = 0,1 МПа — номинальное атмосферное давление.
Расчежые значения выходных сигналов 7расч при задании вакуума определяются по формуле
1расч = (Рбар Рвак)(^макс — 1о)/Рабс макс
(5.14)
где Р^р — барометрическое давление во время поверки преобразователя, мм рт ст, определяемое с точностью не хуже ±0,8 мм рт ст; Рвак — значение задаваемого вакуума, мм рт. ст.
Расчетные значения выходных сигналов /расч ПРИ задании избыточного давления определяют по формуле
1расч = (Рбар + РцэбК^макс 1д)/Рабс макс + <Ъ
(5.15)
где Рнзб — значение задаваемого избыточного давления, мм рт. ст
Перед проверкой корректором нуля устанавливают выходной сигнал на расчетное значение при задании вакуума, численно равного О,95Рбар. Расчетные значения выходных сигналов определяют по (5.14).
Если значение атмосферного давления находится в пределах от 700 до 770 мм рт. ст., то допускается расчетные значения выходных сигналов определять по следующим формулам:
1расч = (Рбар Рвак)(1макс ^о)/Рабс макс + ^0
(5.16)
Таблица 5 4. Расчетные значения допускаемого о!клонения выходных сигналов преобразовагелей давления в зависимости оз класса точности
Класс точности	Допускаемое О1к.юнение (±) выходных сигналов, мА, для диапазона выходных сигналов, мА		
	0-5	0-20	4-20
1,5	0,075	0,3	0,24
1	0,05	0,2	0,16
0,6	0,03	0,12	0,096
0,5	0,025	0,10	0,08
0 25	0,012	0,05	0,04
122 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. J
при задании вакуума;
7ри_ч = (-^бар + Ризб)(7макс “ ^oJ/^aSc макс + 7р,
(5.17) при задании избыточного давления, Где = Ра = 0.1 МПа,
В этом случае следует:^
перед поверкой преобразователя корректором нуля установить значение выходного сигнала, равное расчетному, определяе-мок'у по формуле (5.16), при задании вакуума, численно равного (0,9 = О,95)Рбар1
произвести поверку при прямом и обратном ходах;
создать в измерительной камере прообразе вателя абсолютное давление, равное 10“1 —10“2 мм рт. ст,, и корректором нуля установить нижнее предельное значение выходного сигнала.
Перед определением основной погрешности любого преобразователя давления должно быть проверено и в случае необходимости откорректировано значение выходного сигнала, соответствующее нулевому значению измеряемого давления согласно табг 5,1.
Если в процессе поверки обнаружено, что выходные сигналы преобразователя не соответствуют расчетным значением в поверяемых точках, то производят юстировку преобразователя, корректируя диапазон измерения в нужную сторону, при этом всякий раз устанавливают нулевое (нижнее) значение выходного сит нала и поверяют вновь по точкам преобразователь.
Юстировка производится до тех пор, пока выходной сигнал преобразователя давления не будет соответствовать допускаемым значениям в поверяемых точках.
Операция юстировки подробно рассмотрена в разд. 6 для преобразователей перепада давления типа «Сапфир-22ДД» и здесь не приводится.
Датчики давления пневматической системы «Старт»
Проверка датчиков давления пневматической системы «Старт» производится в соответствии с ГОСТ 8,053 — 73 «Манометры, мановакуумметры, напоромеры, тяго-напоромеры, тягомеры с пневматическими выхедными сигналами».
Условия, при которых должны проверяться датчики давления, аналогичны условиям. при которых проверяются преобразователи давления системы «Сапфир-22».
При проверке необходимо произвести, внешний осмотр;
установку нуля прибора;
проверку герметичности узла чувствительного элемента измерительного блока;
определение влияния изменения давления воздуха питания на значение выходного сигнала;
определение размаха пульсации выходного сигнала;
определение основной погрешности и вариации.
Перед сборкой поверочной схемы необходимо выбрать образцовые средства, которые подключаются для контроля входного и выходного сигналов.
При способе поверки, когда по образцовому прибору на входе преобразователя давления устанавливают заданное значение давления, а по другим образцовым приборам измеряют выходной пневматический сигнал, должно соблюдаться следующее условие:
(Добр 1 /Рмакс + А«бр2 /80) 100 < Cfnoa, (5.18) где Улов -* предел допускаемой основной погрешности доверяемого прибора, %; ДобР1 -предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе в датчик при давлении, равном верхнему пределу измерений поверяемого датчика; ДобР2 — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе датчика при максимальном значении выходного сигнала; Рмакс — верхний предел измерений (или сумма абсолютных значений пределов измерений) поверяемого датчика; С — коэффициент запаса точности, равный 1/4; допускается с разрешения Госстандарта принимать С = — 1/3; 80 — диапазон изменения выходного сигнала датчика, кПа.
Пример 5.3. Требуется определить возможность поверки манометра типа МС-П1 класса точности 1 с диапазоном измерения 0 — 400 кПа при помоши образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 400 кПа и образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 100 кПа, установленного на выходе датчика.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на входе Добр! = 0,0015-400= ±0,6 кПа.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на выходе Добр2 = 0,0015 • 100 = ±0,15 кПа.
Тогда условием правильности выбора образцовых средств (5.18) для проверки датчика будет
(0,6/400 + 0,15/80)-100 s; (1/4)/1,т. е. 0,33 £0,25.
S 5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
123
Условие ие выполняется.
При С = 1/3 условие правильности выбора образцовых средств соблюдается.
Пример 5.4. Требуется определить возможность поверки ранее рассмотренного датчика давления при помоши грузопоршневого манометра типа МП-6 класса точности 0,05 с верхним пределом измерения 400 кПа и образцового манометра класса точности 0,15 с верхним пределом измерения 100 кПа, установленного на выходе датчика.
Предел допускаемой абсолютной погрешности грузопоршневого манометра для верхнего предела измерения 400 кПа A,,6Pi = = 0,0005-400 = ±0,2 кПа.
Предел допускаемой абсолютной погрешности образцового манометра на выходе А0бР2 = 0,0015 • 100 = ±0,15 кПа.
Тогла условием выбора образцовых средств будет
(02/400 + 0,15/80)-100 < (1/4)-1, т. е. 0,23 < 0,25.
Условие выполняется, и образцовые средства пригодны для проведения поверки.
Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
датчик должен быть установлен в рабочее положение с соблюдением требований инструкции по монтажу и эксплуатации;
датчик должен быть предварительно выдержан в нерабочем состоянии не менее 6 ч при нормальных условиях (условиях поверки);
система, состоящая из соединительных линий образцовых приборов, должна быть герметична.
При определении герметичности в системе создается давление, равное верхнему пределу измерений проверяемого датчика, при этом система должна быть отключена от устройства, создающего давление.
При проверке мановакуумметров и тяго-напоромеров определение герметичности в системе производится только при избыточном давлении.
При проверке вакуумметров с верхним пределом измерения 0,1 МПа допускается производить определение герметичности в системе при вакууме 0,09 — 0,095 МПа.
Систему считают герметичной, если после выдержки в течение 3 мин в ней не наблюдается падение давления в течение последующих 2 мин.
Нулевое значение выходного сигнала датчика, соответствующее нулевому значению измеряемого давления, было приведено выше и указано в табл. 5.2.
Нулевое значение выходного сигнала устанавливается при помоши корректора нуля. Погрешность установки нулевого значения выходного сигнала не должна превышать разности 0,25 абсолютного значения предела допускаемой основной погрешности поверяемого датчика и абсолютного значения погрешности образцового прибора при давлении, равном расчетному нулевому значению выходного сигнала.
Из сказанного видно, что допускаемая погрешность установки нулевого значения выходного сигнала очень мала, и поэтому в реальных условиях нулевое значение выходного сигнала следует устанавливать строго равным расчетному номинальному значению.
Установка нулевого значения выходного сигнала мановакуумметров и тягонапороме-ров должна производиться только после подачи в них и сброса избыточного давления, составляющего не менее 50% верхнего предела измерений.
Проверка герметичности узла чувствительного элемента датчиков производится аналогично проведению этой операции для преобразова гелей давления типа «Сапфир-22».
Проверку герметичности узла чувствительного элемента мановакуумметров и тя-гонапоромеров производят только на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Изменение выходного сигнала (при значениях 20 и 100 кПа), вызванное изменением давления воздуха питания от номинального значения (140±14) кПа, не должно превышать ± 1 % диапазона изменения выходного сигнала, т. е. ±0,8 кПа.
Размах (удвоенная амплитуда) пульсации выходного сигнала должен определяться при значениях выходного сигнала, равных 20 и 100 кПа или близких к ним.
Размах пульсации не должен превышать 0,25 % диапазона изменения выходного сигнала для датчиков классов точности не хуже 0,6 и 0,5 % диапазона изменения выходного сигнала для преобразователей классов точности хуже 0,6, т. е. соответственно 0,2 и 0,4 кПа.
Проверка основной погрешности и вариации датчиков давления производится аналогично проведению этой операции для преобразователей давления типа «Сапфир-22».
Выдержка мановакуумметров и тягона-поромсров производится только на верхнем пределе измерений избыточного давления.
Допускается выдержку вакуумметров с верхним пределом измерений 0.1 МПа про-
124 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
изводить при вакуумметрическом давлении 0,09—0(095 МПа.	i
У мановакуумметров класса точности 1,5 с верхним пределом измерений избыточного давления более 0,5 МПа, класса точности 1 с верхним пределом измерений избыточного давления более 0.9 МПа и классов точности 0,6 с верхним пределом измерений избыточного давления более 1,5 МПа вакуум метрическую часть датчиков не проверяют, а лишь фиксируют изменение выходною сшнала и показаний при подаче на датчик вакуумметрического давления, равного 0,05 МПа.
Расчетные значения выходных сигналов датчиков давления и значения допускаемых отклонении выходных сигналов в зависимости от классов точности указаны в табл. 5.5.
При необходимости расчетные значения выходных chi налов датчиков давления могут быть получены по формулам (5.7) —(5.11).
Если в процессе поверки обнаружено, что выходные сигналы датчика не соответствуют расчетным значениям в поверяемых точках, то производят юстировку датчика.
Юстировка производится смешением в сторону увеличения или уменьшения диапазона изменения выходного сигнала с одновременной корректировкой нулево! о значения.
Эти операции могут быть повторены несколько раз, пока не будет получен удовлетворительный результат.
5.3,2. ОСМОТР МОНТАЖА
И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
При проверке правильности монтажа средств измерений, входящих в каждую систему измерения давления, прежде все] о обращают внимание на монт аж импульсных грубных проводок, выполненных от мест отбора давлений к да]чикам (преобразованиям) и приборам.
Требования, предъявляемые к монтажу ханалов связи (как электрических, так и шевматпческих), прокладываемых от датчиков (преобразователей) к функциональным блокам, вторичным приборам и т. п., более ю дроби о рассмотрены в разд. 2,
Необходимо проконтролировать, чтобы все датчики давления были установлены в рабочем положении, предусмотренном техническими описаниями и инструкциями по
Таблица 5.5. Расчетные значения выходных сигналов датчиков давления и значения допускаемых отклонений
Номинальное значение давления, п / /о	Расче]ное значение выходного сигнала, кПа	Допускаемое отклонение ( + ), кПа, выходных сигналов для приборов классов точности		
		0,5	0,6	1
0	20	0	0	0
25	40	0,4	0.48	0,8
50	60	0,4	0,48	0,8
75	80	0,4	0,48	0,8
100	100	0.4	0.48	0,8
эксплуатации для конкретного типа датчиков.
Запорные вентили, установленные в местах отбора давлений и непосредственно у датчиков, должны быть закрыты.
Рассмотрим требования, изложенные в нормативных материалах и предъявляемые к трубным проводкам, а также конкретные схемы обвязки датчиков (приборов) давления, измеряющих давление жидких и газообразных сред.
Схема трубной проводки в установившемся режиме должна обеспечивать равенство давлений в месте о i бора и в чувствительном элементе датчика (прибора). Если это требование невыполнимо, го схема должна обеспечивать постоянство разности давлений в указанных местах.
Длина трубной проводки должна быть такой, чтобы температура вещества, поступающего в датчик, не отличалась от температуры окружающей среды и нс должна превышать наибольшей допустимой длины, указанной в инструкциях по монтажу и эксплуатации приборов.
Схема трубиой обвязки должна позволять производить оценку функционирования датчика (прибора); нанример можно установить вентиль для проверки показаний да1-чиков (приборов) при нулевом давлении или запорные вентили непосредственно перед датчиком, что особенно важно, когда нежелательно опорожнение трубной проводки после отключения ее от датчика.
Одним из основных требований, предъявляемых к трубной проводке, заполненной жидкостью, является обеспечение возможности удаления пузырьков воздуха (газа). При неправильной прокладке труб эти газы будут образовывать в верхних точках линий так называемые «воздушные мешки».
6 5.3,
Наладка средств и систем измерения давления
123
Поэтому импульсные трубные проводки, заполненные жидкостью, следует прокладывать с уклоном около 2%, обеспечивающим выход выделяющихся газов через место отбора давления.
Трубная проводка, заполненная газом, должна быть проложена так, чтобы образующийся конденсат не создавал «водяных пробок», которые искажают показания прибора.
Для исключения этого явления импульсные трубные проводки, заполненные газом, должны быть проложены с уклоном, обеспечивающим сток конденсата через место отбора давления.
При измерении давления жидкостей, имеющих температуру более высокую, чем температура окружающей среды, как правило, датчики давления (приборы) устанавливают ниже места отбора давления. При этом ог боры давления должны размещаться сбоку [ехнологического трубопровода (оборудования). То[да пузырьки воздуха, проходящие в технологическом трубопроводе в верхней части, не загазовывают трубную проводку.
Рекомендуемая схема установки датчика давления (прибора) при измерении давления жидкостей и паров показана на рис. 5.1. Датчик давления расположен ниже отбора давления.
Контрольный трехходовой кран позволяет подключить контрольный прибор, про-
Рис. 5.1. Схема измерения давления жидкости или пара при расположении датчика ниже отбора давления:
а — без контрольного трехходового крана у прибора, б - с контрольным трехходовым краном;
1 - датчик; 2 — контрольный трехходовой кран;
3 - запорный кран для продувки; 4 и 5 - запорные краны; 6 — объект измерения
Рис 5.2. Схема измерения давления жидкости или пара при расположении датчика выше отбора давления:
а — с углом импульсной линии от отбора давления, б — с петлей на импульсной линии
верить нуль и осуществить продувку трубной проводки.
Датчик давления (прибор) показывает давление не в месте отбора, а несколько большее за счет гидростатического столба жидкости:
= Рд + Нрз,	(5 19)
где Ризм — давление, измеряемое датчиком; Рл — давление действительное в месте отбора; Н — высота столба жидкости между отбором давления и датчиком; р — плотность жидкости в трубной проводке при температуре окружающей среды; g — ускорение свободного падения.
Пример 5.5. Определить действительное давление, если показание датчика давления, включение! о по схеме на рис. 5.1, сое гав-ляет 0,8 МПа; Н = 10 м.
Плотное[ь конденсата при /Окр = 203С составляет р = 998 кг/м3 а 1000 кг/мэ.
Давление, создаваемое столбом конденсата, Я р0 = 10 -1000 -9,8 а 100000 Па = = 0,1 МПа:
Рд = Ризм ~ Нр0 = 0,8 - 0,1 = 0,7 МПа.
Рекомендуемая схема установки датчика давления выше места отбора приведена на рис. 5.2, а.
Если уклон выполнить невозможно, то установку датчика следует выполнить по схеме на рис. 5.2,6.
Уклон трубной проводки, показанный на рис. 5.2, й, и спуск (равный или больше 200 мм) препятствуют возникновению конвекционного движения жидкости.
126 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд, 5
Согласно рис. 5.2, а и б
?изм “ Рд	Н РУ-
(5.20)
Отсюда следует, что датчик давления (прибор) дает показания выше нуля, если
-Рд.мик Нрд.
Пример 5.6. Определить действительное значение давления масла в трубопроводе, если показание датчика давления, включенною по схеме на рис. 5.2, а, составляет 0,2 МПа; Н = 5 м.
Плотность масла при Гокр = 20 °C составляет р ж 800 кг/м3.
Из (5.20) следует, что Рд = РИЛМ + Яру; Hpq = 5-800'9,8 & 40000 Па = 0,04 МПа,
Следовательно, Рд = 0,2 + 0,04 = 0,24 МПа.
При измерении давления газа датчик давления (прибор), как правило, устанавливают выше места отбора давления.
Прн этом отборы давления должны размещаться сверху или сбоку технологического трубопровода. В этом случае конденсат протекает в трубопроводе ниже места отбора давления.
Рекомендуемая схема выполнения трубной проводки при измерении давления влажного и сухого газов в случае, когда датчик давления (прибор) расположен выше отбора давления, показана на рис. 5.3, а и б.
Давлением столба газа в трубной проводке пренебрегают, так как эта величина по
Рис. 5.3. Схемы измерения давления влажного или сухого газа при расположении датчика выше отбора давления:
а — с контрольным трехходовым краном; б — без контрольного трехходового крана
Рис. 5.4. Схемы измерения давления сухого газа при расположении датчика ниже отбора давления:
а — без контрольного трехходового крана; б~ с контрольным трехходовым краном
Рис. 5.5, Схема измерения давления влажного газа при расположении датчика ниже отбора давления:
I - датчик (прибор), 2 - контрольный трехходовой кран; 3 - вентиль для продувки; 4 — влагоотстой-ники
сравнению с измеряемым давлением весьма мала.
Схема для измерения давления сухого газа показана на рис. 5.4, а влажного — на рис. 5.5 для случаев, когда датчик давления расположен ниже отбора давления.
В случае попадания жидкости в вертикальный участок трубной проводки возникает погрешность измерения из-за гидростатического давления столба жидкости тем большая, чем больше высота этого столба.
Для измерения давления агрессивных жидкостей или газов применяют схемы с использованием разделительных сосудов или мембранных разделителей.
Пример компоновки схемы измерения давления агрессивной жидкости в случае, когда отбор давления находится выше места расположения датчика давления, показан на рис. 5.6.
Плотность разделительной жидкости Рразд больше плотности измеряемой жидкости Ризм-
Действительное давление в точке отбора равно
Рц. = Рцзм ~ (^измРизм 4" ^раздРразд)У- (5,21)
13.3.
Наладка средств и систем измерения давления
127
Рис. 5.6. Схемы измерения давления агрессивной жидкости при расположении датчика ниже отбора давления и рразд> рИзм:
а - без контрольного трехходового крана; б - с контрольным трехходовым краном; 1 — датчик;.? — контрольный трехходовой кран; 3 — запорный вентиль для продувки, 4 и 5 — запорные вентили;
б — разделительный сосуд
Компоновка схемы измерения давления агрессивной жидкости в случае, когда отбор давления находится ниже места установки датчика, приведена на рис. 5.7.
Плотность разделительной жидкости меньше плотности измеряемой жидкости.
Действительное давление в точке отбора давления равно
Р р = Рты + С^юмризи + ^раздРразд.) в- (5.22)
При измерении давления ai ресснвного газа в случае, когда датчик (прибор) давления расположен ниже отбора давления, применяют схему, приведенную на рис. 5.8.
Действительное давление
Рд = Рцзм ~ ЯРразд0‘ (5.23)
При измерении давления агрессивного газа в случае, когда датчик (прибор) давления расположен выше отбора давления, применяют схему, показанную на рис. 5.9.
Действительное давление в точке отбора давления определяется по (5.23).
Из рис. 5,9 видно, что чем меньше расстояние Н, тем более близки показания прибора к действительному значению давления.
При наладке систем измерения давления, обеспечивающих индивидуальные испытания
Рис. 5.7. Схемы измерения давления агрессивной жидкости или агрессивного газа при расположении датчика выше отбора давления и Ррид Ризм'
а — с уклоном импульсной линии от отбора давления; б — с петлей на импульсной линии
Рис. 5.8. Схема измерения давления агрессивного газа при расположении датчика инже отбора давления:
а - без контрольного трехходового крана; б -с контрольным трехходовым краном; 1 — датчик;
2 — контрольный трехходовой кран; 3 — запорный вентиль для продувкн
технологического оборудования, следует в первую очередь с необходимой осторожностью продуть отборы жидкости или газа давлением, имеющимся в трубопроводе или аппарате; затем, отсоединив предварительно импульсную трубку от датчика (прибора), продуть импульсную трубку.
128 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
После подсоединения импульсной грубки к датчику открывают запорные вентили и включают датчик. В случае, когда жидкость илг пар имеет высокую температуру, следует выждать некоторое время, необходимое для охл аждения жидкости (конденсации пара) в трубке, и только потом включи i ь прибор.
Импульсные трубки и разделительные сосуды, используемые на at рессинной жидкости или газе, обычно заполняют (прокачивают) с помощью насоса снизу вверх, вы-тесз [йя, таким образом, воздух из трубок через средние пробки сосудов до появления раз [елительной жидкости.
Эту операцию, как правило, проводят работники эксплуатационной службы СИА.
Измеряемую жидкость с соблюдением мер предосторожности также продувают через среднюю пробку, и после закрытия ее включают датчик (прибор) давления в работу.
Комплект приборов для измерения давления с разделителями типа РМ. При измерении избыточного давления агрессивных, юрячих, кристаллизующихся сред, а также сред, выделяющих осадки или несущих взвешенные твеэдые частицы, применяются комплекты манометров типов МЭД, МТИ, МС-Э1, МС-П1 с разделителями мембранными типа РМ моделей 5319, 5320, 5321, 5322, 5394 и 5497.
Разделители модели 5497 комплектуются только с манометрами типа МТИ и манометрами электрическими и пневматическими системы ГСП.
Разделители модели 5494 комплектуются с манометрами типа МТИ класса точности 1 и манометрами пневматической системы ГСП.
Мембранные разделители используют также тогда, котла применение жидкостных разделителей с разделительными сосудами нежелательно или невозможно.
Манометры системы ГСП при измерении парзмегроа любых сред с минусовой температурой рекомендуется применять в комплекте с разделителями, гак как из-за малого сечь ния трубки, соединяющей штуцер датчика с чувствительным элементом, достаточно небольшого количества конденсата, ч гобы при замерзании он перекрыл ее, а продувка системы «чувствительный элемент -- соединительная трубка» в эксплуатации невозможна.
Разделитель предназначен для предохранения внутренней полост и чувс гвительного элемента oi попадания в нее измеряемой среды.
Для сред кристаллизующихся, выделяющих осадки или несущих взвешенные твер
дые частицы, применяются только разделители моделей 5320 и 5322.
Основная погрешность комплектов (манометр совместно с разделителями) не должна превышать пределов допускаемой основной ишрешности манометров более чем на 1 % нормирующего значения для манометров с верхними пределами измерений 25, 40 и 60 кПа и на 0,5% для маномет ров с верхними пределами измерений 100 и 160 кПа.
За нормирующее значение манометров принимают верхний предел измерений.
Манометр соединяется либо с разделителем непосредственно, либо с помощью 1иб-кого рукава длиной 2,5 м.
При непосредственном соединении манометра с разделителем темпера!ура измеряемой среды должна быть в пределах температуры, допускаемой для эксплуатации манометра.
При соединении манометра с разделителем гибким рукавом и при заполнении комплекта полиэтилсилоксановой жидкостью марки ПЭС-2 температура измеряемой среды должна быть не более 100°С,
Если при эксплуатации манометра исключается наличие минусовой температуры, то допускается заполнение водой и водогли-цериновой смесью.
Разделители моделей 5319 и 5497 (рис. 5.Ю и 5.11) представляют собой конструкцию, состоящую из верхнего 1 и нижнего 6 фланцев, соединенных болтами 5; между фланцами устанавливается корпус 2 с приваренной к нему мембраной 4. Уплотнение между корпусом и нижним флай-цем осуществляется прокладкой 7.
Рис. 5.9. Схема измерения давления ai рессивно! о газа при расположении датчика выше отбора давления
§5.3.
Наладка средств и систем измерения давления
129
И 745
Рис. 5.10. Разделитель мембранный типа РМ модели 5319
Рис. 5.11. Разделизель мембранный типа РМ модели 5497
0 745~
0105
Я112
0125
Место установки, разделителя
Рис. 5Л2. Разделитель мембранный типа РМ модели 5320
5 Наладка средств измерений
130 Наладка средств и систем измерения избыточного и вакуумметрического давления Разд. 5
Герметичность установки манометра обеспечивается прокладкой 3.
В конструкции разделителя модели 5320 (рис. 5.12) с открытой мембраной в отличие от разделителей моделей 5319 и 5497 (см. рис. 5.10 и 5.11) отсутствует нижний фланец.
Открытая мембрана не дает возможности кристаллизующимся средам и твердым осадкам скапливаться в значительном количестве, что может затруднить или совершенно прекратить передачу давления к чувствительному элементу. Открытая мембрана доступна для периодической очистки.
У разделителя модели 5320 детали 1 — 4 те же, что у разделителей моделей 5319 и 5497. Кожух 7 служит для предохранения мембраны от повреждения при транспортировке и одновременно предохраняет от выпадания болты 5 и прокладки 6.
Присоединение разделителя к месту отбора давления осуществляется фланцами, соединяемыми болтами 5. Конструктивные размеры места установки разделителя показаны на рис. 5.12.
Перед монтажом внутренний объем пружины (сильфона) измерительною прибора и надмембранный объем разделителя должны быть заполнены разделительной жидкостью.
Заполнение осуществляется по схеме, представленной на рис. 5.13.
Мембранный разделитель или прибор 1 подсоединяется гибкой трубкой 3 к сосуду 4 с разделительной жидкостью. Закрывается кран 7, соединяющий сосуд с атмосферой, и открывается кран 6, соединяющий сосуд с вакуум-насосом.
Откачка воздуха из разделителя или прибора вакуум-насосом производится до полного прекращения появления пузырьков,
Рис. 5.13. Схема установки для заполнения разделителя мембранного и прибора:
1 - разделитель или прибор; 2 - термостат; 3 -трубки соединительные; 4 - сосуд с заполнитель-ной жидкостью, 5 —7 — краны
пробулькиваюших из трубки, погруженной в жидкость.
Желательно, чтобы температура прибора или разделителя при откачке была несколько выше температуры жидкости в сосуде 4 и находилась в пределах от 30 до 50 °C
После прекращения появления пузырьков закрывается кран 6 и открывается кран 5, в результате чего под действием давления 150 кПа, обеспечиваемого компрессором, жидкость заполняет внутренний объем разделителя.
Затем открывается кран 7 и избыточное давление снижается до нуля, после чего кран 7 закрывается и открывается кран 5, Снова включается вакуум-насос.
Операция по заполнению повторяется несколько раз до тех пор, пока совершенно не прекратится появление пузырьков при повторной откачке.
Заполненный прибор ввертывается в заполненный разделитель, в резьбовое отверстие которого предварительно добавляется некоторое избыточное количество жидкости.
Проверяется погрешность собранного комплекта.
В случае расхождения действительного давления и показаний проверяемого прибора необходимо частично разобрать прибор, сняв циферблат в показывающих приборах или крышки в беешкальных, и произвести перерегулировку прибора.
В унифицированных датчиках ГСП, погрешность которых без разделителей не лревышает допускаемую, установка разделителей не должна существенно влиять на выходной сигнал и поэтому перерегулировка прибора не требуется, выполняется только корректировка нуля.
При установке прибора измерения давления с разделителем на объекте (рис. 5,14) категорически запрещается разъединение
Рис. 5.14. Пример монтажа манометра с мембранным разделителем РМ: / — манометр; 2 — разделитель; 3 — трубопровод
S6.1.
Общие сведения
131
прибора 1 с разделителем 2 во избежание вытекания жидкости.
Для очистки мембраны и замены прокладок разрешается снимать нижний фланец разделителя. При этом следует проявлять осторожность, не допуская повреждения или деформации мембраны.
При прочих равных условиях система измерения, заполненная разделительной жидкостью, имеет примерно в 100 раз большее время запаздывания, является колебательной
системой и требует дополнительного демпфирования.
Так как колебательный характер и большее время запаздывания измерительных систем не всегда приемлемы в системах регулирования и противоаварийной защиты, при использовании разделительных жидкостей и сосудов в таких системах следует стремиться уменьшать количество используемой разделительной жидкости, сводя к минимуму расстояние между разделительными сосудами и приборами.
Раздел б
НАЛАДКА СРЕДСТВ И СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА
6.1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Расход вещества характеризуется количеством вещества (массовым или объемным), проходящего через определенное сечение канала (трубопровода, потока, водослива и т. п.) в единицу времени.
Объемными единицами измерения расхода Qv могут быть, например, м3/с, м3/мин, м3/ч, а массовыми Q.m — кг/ч, т/ч.
Для пересчета массового расхода в объемный можно использовать зависимость Qv — Qm/p, где р — плотность среды в рабочих условиях.
В зависимости от конструкции преобразователя расхода, т. е. устройства, непосредственно воспринимающего измеряемый расход вещества, расходомеры делятся на соответствующие виды. Наиболее распространенными из них являются расходомеры переменного перепада давления.
Принцип измерения расхода расходомером переменного перепада давления основан на том, что в зависимости от расхода вещества изменяется перепад давления на неподвижном сужающем устройстве, установленном в трубопроводе или элементе трубопровода.
В качестве указанного неподвижного устройства используется один из типов сужающих устройств;
расходе мерная диафрагма (диафрагма), представляющая собой диск с отверстием;
расходомерное сопло (сопло), представляющее собой устройство с круглым отверстием, имеющим плавно сужающуюся часть на входе и цилиндрическую часть на выходе, а в особых случаях — только
5*
сужающуюся илн только цилиндрическую часть;
расходомерная труба, представляющая собой устройство, имеющее на выходе диффузор, обычно вг виде расходящегося конуса, предназначенного для возможно полного восстановления потенциальной энергии потока;
труба Вентури, представляющая собой устройство, имеющее входной цилиндрический участок, переходящий в сходящуюся коническую часть, цилиндрическую горловину и длинный (угол 7—15°) диффузор.
6.1.1.	ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГАЗОВ И ЖИДКОСТЕЙ СТАНДАРТНЫМИ
СУЖАЮЩИМИ УСТРОЙСТВАМИ
С 01.01.1983 г. распоряжением Госстандарта введены в действие «Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами» РД 50 — 213 — 80.
В дополнение к этим правилам разработан «Методический материал по применению» РД 50 — 213 — 80, в котором указаны опечатки, уточняется РД 50 — 213 — 80 и даны примеры расчета сужающих устройств для различных сред.
К стандартным (нормализованным) сужающим устройствам согласно РД относятся диафрагмы, сопла и трубы Вентури, удовлетворяющие требованиям этих Правил и применяющиеся для измерения расхода вещества без их индивидуальной градуировки.
132
Наладка средств а систем измерения расхода
Разд. 6
Правила устанавливают требования к выполнению расходомерных ус i ройств при их разработке, проектировании, монтаже, эксплуатации, поверке и требуют соблюдении следующих условий при измерении:
характер движения потока на прямых участках трубопроводов до и после сужающего устройства должен бы гь турбулентным и стационарным;
фазовое состояние потока не должно изменяться при ею течении через сужающее устройство (жидкость не испаряется, растворенные в жидкости газы не выделяются, исключается конденсапия водяно! о пара из газов с последующим выпадением жидкой фазы в трубопроводе вблизи сужающего устройства);
во внутренней полост прямых участков трубопровода до и после сужающего устройства не должны скапливаться осадки в виде пыли, песка, металлических предметов и других видов загрязнений;
на поверхностях сужающего устройств не должны образовываться отложения, изменяющие его конструктивные параметры и геометрию.
В Правила введены понятия углового способа отбора перепада давления и фланцевого способа отбора перепада давления на сужающем устройстве.
Перепад давления при угловом способе отбора следует измерять через отдельные цилиндрические отверстия или через две кольцевые камеры, каждая из кот орых соединена с внутренней полос г ью трубопровода кольпевой щелью (сплошной или прерывистой) или группой равномерно распределенных по окружности отверстий (рис. 6.1, а и б).
Кольцевая камера выполняется либо непосредственно в теле сужающего устройства, либо в каждом из фланцев (между которыми она зажимается), либо в корпусе (рис. 6.1, а- б).
При малых давлениях кольпевая камера може 1 быть образована также полостью трубки, согнутой вокруг трубопровода в кольцо (рис. 6.1, е) или прямоут ольник.
Перепад давления при фланцевом соединении отбора следует измеря гь через отдельные цилиндрические отверстия на расстоянии /j от входной плоскости диафра! мы вверх по потоку и /2 от выходной плоскости диафрагмы вниз по потоку (рис. 6.2).
Для диафрагм с фланцевым соединением
/1 = /2 = 25,4 + А,
где А — постоянная величина, А = 0,5 мм при т > 0,36 и 58 < D < 150 мм; А ~ 1 мм при т < 0,36, т > 0,36 и 50 D 58 мм или при т > 0,36 и 150 + D + 760 мм.
К каждому сужающему устройству должна быть прикреплена табличка, на которой указывают товарный знак предприятия-изго-тови т ел я. порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя, марку материала. На сужающем устройстве должны быть нанесены: со стороны входа потока — знак «+», со стороны выхода потока — знак « —», диаметр отверстия (в миллиметрах) сужающею устройства при температуре 20 °C и порядковый помер по системе нумерации предприятия-изготовителя.
К сужающему устройству должен прилагаться паспорт, в котором указывают: действительный диаметр от верстия сужающего устройства d2Q, мм; условное давление, кгс/см2; марку материала; наименование измеряемой среды; обозначение; порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя; сведения, удостоверяющие, что сужающее устройство изготовлено в соответствии с требованиями новых Правил (т. е. должен быть приложен расчет сужающего устройства).
Рис. 6.1. Диафра! мы с угловым отбором перепада давления:
а - с кольцевой камерой и сплошной кольпевой щелью; б - с кольцевой камерой и прерывистой кольцевой щелью; в-д — с равномерными отверстиями по окружности; е - с равномерными от-верстиями по окружности и кольцевыми отборами
$6.1.
Общие снедения
133
Рис. 6.2. Примеры установки диафрагм в трубопроводе:
а — диафрагма с фланцевым отбором; у — диафрагма с угловым отбором
Проверка правильности расчета сужающего устройства определяется допускаемым отклонением + 0,2% по значению расхода.
Технические требования. Допускаемые диапазоны диаме1ров трубопроводов D и относительных площадей сужающих устройств m должны находиться в следующих пределах:
50 мм < й 1000 мм, 0,05 т 0,64 — для диафрагм с угловым способом отбора перепада давления:
при D > 1000 мм рекомендуется принимать расчетные соотношения, соответствующие диаметру D = 1000 мм;
50 мм + D + 760 мм, 0,05 =5 т + 0,56. диаметр отверстия диафрагм d 12,5 мм — для диафра! м с фланцевым способом отбора перепада давления;
D + 50 мм, 0,05 $ m 0,64, диаметр отверстия сопел d > 15 мм - для сопел при измерении расхода газа;
D > 30 мм, 0,05	0,64, d 15 мм —
для сопел при измерении расхода жидкости;
65 мм 500 мм, 0,05 S m < 0,60, d > 15 мм — для сопел Вентури;
50 мм D + 1400 мм, 0,10 + m + 0,60 -для труб Венгури.
Расход, измеряемый кольцевыми, колокольными, сильфонными и мембранными дифманометрами, вычисляют по следующим формулам:
Qv^, = 0,2109(16^^0 1/(6-1) г Ргаз^ ^сж
для сухих газов;
= О,О1252а/с(2^2о
(6-2)
для жидкостей;
Gmtiap = 0,01252aefc2^o /АРр^ (6.3) для пара, где <2иа» — объемный расход । аза, приведенный к нормальному состоянию (Рнорм -- 1,0332 кгс/см1 и Тнорм = = 293,15 К), м3/ч; (£уж — объемный расход жидкости, м3/ч; 0тпар - массовый расход пара, кг/ч; а — коэффициент расхода; е — поправочный множитель на расширение измеряемой среды (коэффициент расширения); kt — поправочный множитель на тепловое расширение материала сужающего устройства; ^20 ~ диаметр отверстия сужающего устройства, мм, при 20°C. ДР1 - перепад давления по показаниям дифманоме t ра, кге/м2; ДР — перепад давления на сужающем устройстве, кге/м2: Р - абсолютное давление среды перед сужающим устройством в условиях измерения, кге/м2; Т— температура измеряемой среды перед сужающим устройством, К; &сж — коэффипиент сжимаемости газа; pras — плотность сухого газа (или сухой части влажного газа) в нормальном состоянии, кт/м3; р* — плотность жидкости в рабочих условиях, кг/м3; Рпар— плотность пара в рабочих условиях, кг/м3.
Влажные газы и их смеси характеризуются наличием в них водяного пара. Г азы и их смеси считаются влажными, если значение их относительной влажности при нормальных условиях лежит в пределах 0,1 С Ф 1,0.
При измерении расхода газа отношение абсолютных давлений на выходе и входе сужающею устройства должно быть больше или равно 0,75.
Местные сопротивления (колена, угольники, задвижки, вентили и т. д.), установленные на рабочем трубопроводе, искажают кинематическую структуру набегающего на сужающее устройство потока. Поэтому между ними и сужающим устройством должен быт ь расположен прямой участок трубопровода регламентированной длины.
Труба считается прямой, если она кажется таковой при простом визуальном осмотре.
Действительный внутренний диаметр участка трубопровода перед сужающим устройством определяют как среднее арифметическое в двух поперечных сечениях: непосредственно у сужающего устройства и на расс[оянии 2£>го от него, причем в каждом из сечений - не менее чем в черырех диаметральных направлениях. Результаты отдельных измерений не должны отличаться oi среднего значения более чем на 0,3%. Внутренний диаметр участка трубопровода на длине 2£>ЗО за сужающим устройст-
134
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис. 6.3. Местные сопротивления на трубопроводах:
а — tруппа колен в разных плоскостях или смешивающиеся потоки; б — группа колен в одной плоскости или разветвляющиеся потоки; в — симметричный вход в трубу после емкости (форкамеры); г — прокладка, резко выступающая внутрь трубопровода (DJD20 х 0,6); д — резкое расширение потока (£>i/jJ20 > 0,6); е — расширение потока при конусности — от 1:2 до 1:3; ж — сужение потока при конусности (D20 — rf)// от 1:1,5 до Г;3; з — колено или тройник
вом может отличаться от внутреннего дна-метра участка трубопровода перед сужающим устройством не более чем на ± 2 %.
Виды местных сопротивлений показаны на рис. 6.3.
Установка сужающих устройств непосредственно у местных сопротивлений не допу скается.
Под длиной прямого участка понимается расстояние между ближайшими торцевыми поверхностями сужающего устройства и местного сопротивления.
Границей местных сопротивлений следует считать:
для колена - сечение, проходящее перпендикулярно оси трубопровода через центр радиуса изгиба;
для вварных сужений и расширений -сварной шов;
для тройника под острым углом или разветвляющегося потока — сечение, расположенное на расстоянии, двух диаметров от точки пересечения осей трубопроводов;
для вварной группы колен — сечение, расположенное на расстоянии одного диаметра от сварного щва, ближайшего к сужающему устройству колена.
Местные сопротивления могут быть расположены перед сужающим устройством и после него. Расстояние от местного сопротивления (или между сопротивлениями) до сужающего устройства обозначают Ь1-
В табл. 6.1 даны необходимые длины участков перед трубами Вентури для различных местных сопротивлений.
Из табл. 6.2 — 6.18 можно определить погрешность коэффициента расхода 5а£ для сужающих устройств при различных местных сопротивпениях, а также сделать обратное; зная m и задаваясь погрешностью коэффициента расхода, найти необходимую длину прямого участка перед сужающим устройством. Прочерки в табл, 6,2—6.18 означают, что 8а£ = 0.
Обратное действие, например когда 8а, = = 0, для наладчиков наиболее актуально, так как позволяет оценить правильность выбора необходимых длин прямых участков трубопровода до и после сужающих устройств.
В табд. 6.19 приведены необходимые расстояния между двумя ближайшими к сужающему устройству местными сопротив-
S 6.L
Общие сведения
135
Таблица 6.1. Значения Li/^o для труб Вентури в зависимости от типа местного сопротивления
m	Колено 90° или тройник (расход через один отвод)	Два колена 90° или более в одной плоскости	Два колена или более в различных плоскостях	Сужение от 3Z) до D на длине 3,5Д	Расширение от O,75Z) до D на длине 1D	Полностью открытая задвижка
0,15	3	7	17	0,5	7	3
0,20	5	9	19	1,0	8,5	5
0,25	6	10	20	1,5	9	6
0,30	7	12	23	2,0	10	7
0,35	8,5	13	25	2,5	11	7,5
0,40	11	15	28 .	3,0	13	8,5
0,50	14	20	33	7	15	10
0,60	20	25	38	12	22	13
Таблица 6.2. Значения для группы колен в разных плоскостях или смешивающихся потоков, показанных на рис, 6,3, а
т	Значения	%, при Ti/Djo, равном					
	20	30	40	50	60	70
0,05	0,42										
0,10	0,42						—		
0,15	0,45	0,28	—	—	—	—
0,20	0,48	0,29	—	—	—	—
0,25	0,51	0,31	—	—	—	—
0,30	0,57	0,33	—	—	—	—
0,35	0,67	0,37	0,24	—	—	—
0,40	0,77	0,41	0,27	—	—	—
0,45	0,91	0,46	0,30	0,20	—	—
0,50	—	0,53	0,33	0,22	—	—
0,55	—	0,62	0,38	0,25	0,17	—
0,60	—	0,76	0,46	0,39	0,20	—
0,64	—	0,94	0,53	0,34	0,22	0,17
Таблица 6.3 Значетя для группы колен в одной плоскости или разветвляющихся потоков, показанных на рис. 6.3,6
m	Значения 8^, %, при	равном							
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,05	0,35	—					—						
0,10	0,40	—	—	—	—	—		—
0,15	i0,44	0,32	—	—	—				
0,20	0,48	0,34	—	—	—	—	—	—
0,25	0,52	0,37	—	—	—	—	—	—
0,30	0,57	0,39	—	—	—	—			
0,35	0,64	0,43	0,33	—	—		—	—
0,40	0,88	0,51	0,38	0,30	—	—	—	—
Значения За£, %, при /.(Шэд, равном
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,45	—	7^59	0,43	0,34	0,28	—	—	—
0,50	—	0,72	0,49	0,38	0,30	—-	—	
0,55	—	0,94	0,57	0,43	0,33	0,26	—	
0,60	—	—	0,67	0,48	0,37	0,28	0,22	—
0,64	—	—	0,80	0,57	0,43	0,33	0,25	0,19
Таблица 6.4. Значения для задвижки
т	Значения 8ai, %, прн L1/D20. равном			
	10	15	20	25
0,05								
0,10	—	—	—	—
0,15	—		—	—
0,20	—	—	—	—
0,25	—	—	—	—
0,30	0,36	—	—	
0,35	0,48	—	—	
0,40	0,64	—	—	—
0,45	0,84	0,41	—	—
0,50	1,11	0,57	—	—
0,55	1,45	0,78	0,43	—
0,60	1,89	1,08	0,62	0,35
0,64	2,47	1,50	0,91	0,55
Таблица 6.5 Значения для запорного вентиля
т	Значения 8а£, %, при £[/£>20, равном				
	10	20	30	40	50
0,05	0,50	0,32	0,24	0,17		
0,10	0,53	0,34	0,26	0,18	—
0,15	0,54	0,35	0,27	0,19	—
0,20	0,60	0,36	0,28	0,20	0,12
0,25	0,75	0,39	0,30	0,22	0,13
0,30	0,90	0,42	0,31	0,23	0,13
0,35	—	0,44	0,33	0,24	0,14
0,40	—	0,47	0,36	0,26	0,15
0,45	—	0,49	0,38	0,27	0,16
0,50	—	0,53	0,40	0,28	0,17
0,55	—и	0,58	0,42	0,30	0,18
0,60	—	0,66	0,45	0,32	0,19
0,64	—	0,89	0,49	0,35	0,21
136
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.6 Значения для крана Таблица 6 8. Значения для нльзы ----------------------------------------- - —  термометра диаметром 0,03£>20<(/' < О,13£)2о
74	Значения 8а£, %, при L1/D20, равном					?п	Значения	%, при /.j/fbo, равном		
	10	20	30	40	50				
									
									
0 05	0,25	—	—	—	—				
0,10	0,28					—	—	0,05	0,28		—
0,15	0J3					—			0,10	0,33	0,13	—
0,20	0,41				—	—	0,15	0,35	0,16	—
0,25	0,50	0,15	—	—	—	0,20	0 38	0 17	—
0,30	0,63	0,19	—	—	—	0,25	0,40	0,18	—
0,35	0,79	0,25	—	—	—	0,30	0,42	0,20	—
0,40	0,98	0,33			—	—	0,35	0,44	0,22	—
0,45	1,22	0,43	0,15		—	0,40	0,47	0,23	—
0,50	1,52 .	0,56	0,20	—			0,45	0,54	0,27	—
0,55	1,87	0,73	0,28	—	—	0,50	0,61	0,29	0,12
0.60	2,31	0,95	0,39	0,16	—	0,55	0,71	0,31	0,14
0,64	2,83	1,26	0,56	0,25	0,17	0,60	0,83	0,34	0,16
						0,64	—	0,41	0,18
Таблица 6.7. Значения 6а/ для	Таблица 6.9. Значения 87, для
шарового клапана	симметрично] о входа в трубу емкости,
in	Значения	%, при Li/DjO, равном					показанного на рис. 6,3,в				
							Значения	7О, пр	1 £]/£>2(Ь	равном
	10	15	20	25	30					
							10	15	20	25
0.05	0,28	0,17	—	—	—			—-			
0 10	0,32	0,19	—	—	—	0,05	0,16						
0 15	0,34	0,21	—	—	—	0,10	0,21	0,10				
0 20	0,36	0,24	—	—	—	0,15	0,24	0,21				
0.25	0,40	0,26	—	—	—	0,20	0,27	0,13				
0 30	0,42	0,28	0,16	—	—	0,25	0,31	0,16				
0.35	0,45	0,29	0,18	—	—	0,30	0,33	0,18			
040	0,50	0,33	0,19	0,13	—	0.35	0,36	0,19	0,12		
0.45	0,55	0,35	0,20	0,15	—	0,40	0,43	0,22	0,13		
0.50	0,59	0,36	0,21	0,17		0,45	0,50	0,26	0,15		
0.55	0,66	0,38	0,22	0,19	—	0,50	0,56	0,29	0,17	__
0 60	0,75	0,40	0,25	0,20		0,55	0,63	0,34	0.20	-
0.64	0,87	0,45	0,26	0,22	0,12	0,60	0,72	0,37	0,22		
						0,64	0,89	0,44	0 24	0,12
Таблица 6.10 Значения Sai для устройств, создающих закруту потока (устройства с направляющими лонаiками, вннювые, лопастные и др.)
т	Значения 8а^ %, при L.'iDln, равном									
	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110
			Угол закр	утки (по	зорота) (	?= 30				
0.05	0,37	0,28	0,15	0,10	—	—	—	—	—		
0,10	0,39	0,25	0,16	0,12	—	—	—	—	—	—
0,15	0,41	0,26	0,17	0,13	0,10	—	—	—	—	—
0,20	0,44	0,28	0,19	0,14	0,11	—	—		—	—
0,25	0,48	0,30	0,21	0,17	0 13	—	—	—	—	—
0,30	0,52	0,33	0,24	0,18	0 14	0,10	—	—	—		
0,35	0,57	0,37	0,27	0,20	0,16	0,12	—		—	—
0,40	0,66	0,41	0,29	0,22	0,18	0,13	—	—	—	
0,45	0,78	0,46	0,33	0,25	0,19	0,14	—	—	—	—
0,50	—	0,52	0,37	0,28	0,22	0,16	0,11	—	—	—
0,55	—	0,61	0,44	0,33	0 25	0,18	0,12	—	—	—
0,60	—	0,76	0,51	0,38	0,29	0.21	0,14		—	
0,64	—	1,0	0,58	0,44	0,33	0,24	0,16	—	—	—
S 6.1.
Общие сведения
137
Продолжение табл. 6.10
m	Значения 6а£, %, при	равном									
	20	30	40	я	60	1 ™	80	90	100	110
0,05	0,82	0,50	Угол закр 0,31	утки (not 0 22	юрота) 0,16	Ф- 45 ° о,и				
0,10	0,87	0,52	0,32	0,23	0,17	0,12	—	—	—	—
0,15	0,92	0,55	0,33	0,25	0,18	0,13	0,10	—	—	—
0,20	0,94	0,57	0,34	0,26	0,19	0,14	0,11	—	—	—
0,25	—	0,63	0,37	0 27	0,21	0,16	0,12	—	—	—
0,30	—	0,70	0,40	0,30	0,23	0,18	0,14	0,10	—	—
0,35	—	0,80	0,44	0,33	0,26	0,20	0J5	0,11	—	—
0,40	—	0,94	0,48	0,37	0,29	0,22	0,17	0,12	—	
0,45	—	—	0,53	0,40	0 32	0,24	0,19	0,13	—	—
0 50	—	—	0,59	0,43	0,35	0,27	0,21	0,15	—	—
0,55	—	—	0,72	0,48	0,38	0,30	0,23	0,16	0,10	—
0,60	—	—	0,87	0,54	0 43	0,34	0.26	0.18	0,1 1	
0,64		—	—	0,62	0,47	0,37	0,28	0,20	0,12	—
0,05	0 64	0 31	Угол закр 0 20	утки (not 0,13	<орота )	Ф - 60°				
0,10	0,67	0,33	0,22	0,14	0 10	—	—	—	—	—
0,15	0,69	0,34	0,23	0,15	0,11	—	—	—	—	—
0,20	0,69	0,36	0,25	0,17	0,13	0,10	—		—	—
0,25	0,79	0,40	0,28	0,20	0,15	0,12	—	—	—	—
0,30	0,90	0,45	0,32	0,23	0,17	0,14	0,11	—	—	—
0,35	—	0,51	0,36	0,28	0,22	0,17	0,13	—	—	—
040	—	0,58	0,40	0,32	0,25	0,20	0,15	0,10	—	—
0,45	—	0,68	0,44	0,35	0,28	0,22	0,17	0,12	—	—
0,50	—	0,81	0,49	0,39	0,31	0,24	0,18	0,13	—	—
0,55	—	0,94	0,56	0,43	0,34	0 27	0,21	0,14	—	—
0,60	—	—	0,65	0,47	0,37	0,30	0,23	0,16	0,10	—
0,64	—	—	0,81	0,54	0,41	0,33	0,25	0,18	0,11	—
Таб липа 6.11. Значения для прокладки, резко выступающей внутрь трубопровода (при Л1/Л2о ~ 0,6), показанной на рис. 6.3, г
т	Значения	%, при Li/f>20, равном			
	10	15	20	25
0,05	0,13	—	—		
0,10	0,16	—	—	—
0,15	0,18	—	—	—
0,20	0,22	0,11	—	—
0,25	0,26	0,13	—	—
0,30	0,28	0,15	—	—
0,35	0,32	0,18	0,10	—
0,40	0,36	0,19	0,13	—
0,45	0,41	0,23	0,13	—
0,50	0,47	0,26	0,14	—
0,55	0,53	0,29	0,17	—
0,60	0,66	0 36	0,21	—
0,64	0,82	0,43	0 25	0,12
Таблица 6.12. Значения 8^ для сужения потока при конусности (D^a — d} -1 от 1:1,5 до 1 *. 3, показанного на рис. 6.3, ж
т	Значения 8^, при Ai/^20* равном			
	10	15	20	25
0,05	—	—	—	—
0,10	—	—	—	—
0,15	—	—	—	—
0,20	—	—	—	—
0,25	—	—	—	—
0,30	—	—	—	—
0,35	—	—	—	—
0,40	—	—	—	—
0,45	0,32	—	—	—
0,50	0,36	—	—	—
0,55	0,45	0,27	—	—
0,60	0,63	0,37	0,23	—
0,64	—	0,61	0,38	0,25
138
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
Таблица 6.13. Значения 8^ для внезапного расширения по юка (при > 0,6), показанного на рис. 6.3,3
m	Значения ба£, %, при Li/f>20. равном							
	10	20	30	40	50	60	70	80
0,05	0,33	0,20	0,15	0,12	0,10	—	—	—
0,10	0,34	0,21	0,16	0,13	0,11	—	—	
0,15	0,36	0,22	0,17	0,14	0,12	—	—	—
0,20	0,38	0,24	0,19	0,16	0,13	0,10	—	—
0,25	0,41	0,26	0,21	0,17	0,14	0,11	—	—»
0,30	0,44	0,28	0,23	0,19	0,16	0,13	—	—
0,35	0,47	0,31	0,25	0,21	0,17	0,14	0,10	—
0,40	0,50	0,33	0,27	0,23	0,19	0,15	0,11	—
0,45	0,55	0,35	0,28	0,24	0,20	0,16	0,12	—
0,50	0,67	0,38	0,31	0,26	0,22	0,17	0,13	—
0,55	0,85	0,41	0,33	0,28	0,23	0,18	0,14	—
0,60	—	0,44	0,35	0,30	0,25	0,20	0,15	0,10
0,64	—	0,46	0,38	0,32	0,26	0,21	0,15	0,10
Таблица 6.14. Значения для расширения потока прн конусности (DiQ—d):! от 1 ;2 до 1:4, показанного на рис. 6.3, е
т	Значения 6а£, %, при L]/f>2o, равном								
	10	15	20	25	30	35	40	45	50
0,05	0,36			—										
0,10	0,38	—	—	—	—	—	—	—	—
0,15	0,42	—	—	—	—	—	—		—
0,20	0,43	—	—	—		—	—	—	—
0,25	0,46	0,22	—	—	—	—	—				
0,30	0,50	0,24	—	—	—	—	—			—
0,35	0,58	0,28	—	—	—	—	—				
0,40	0,67	0,36	0,22	—	—	—	—	—	
0,45	0,85	0,43	0,26	0,18	—	—	—	—	—
0,50	—	0,53	0,31	0,21	—	—	—				
0,55	—	0,73	0,42	0,28	0,20	0,16	—	—	—
0,60	—	—	0,64	0,43	0,28	0,21	0,15	0,11	—
0,64	—	—	0,83	0,57	0,41	0,28	0,20	0,14	0,11
Таблица
6.15. Значения За£
для колена или тройника, показанных
на рис. 6.3, ?
m	Значения 8а£, %, прн Li/Djq, равном						
	10	15	20	25	30	35	40
0,05	—							—				
0,10	—	—	—	—	—	—	—
0,15	0,34	—	—	—	—	—	—
0,20	0,36	—		—	—	—	—
0,25	0,37	—	—	—		—	—
0,30	0,40	—	—	—	—	—	—
0,35	0,41	0,28	—	—	—	—	—
0,40	0,50	0,32	—	—	—	—	—
0,45	0,62	0,38	0,26	—	—	—	—
0,50	0,81	0,46	0,30	0,21	—	—	—
0,55	—	0,61	0,38	0,26	0,18	—	—
0,60	—	0,82	0,50	0,33	0,22	0,16	—
0,64	—	—	0,68	0,43	0,29	0,20	0,13
§ 6.1	Общие сведения_______________________________ 139
	Таблица б.1б.	Значения 8-,Л для регулирующего вентиля
т	Значения 6а£, %, при Lj/Djo, равном	
	10	|	20	|	30	|	40	|	50	]	60	|	70	|	80
Степень открытия Н = 0,25
0,05	0,26	0,15	—	—	—					
0,10	0,33	0,20	0,12	—	—	—				
0,15	0,46	0,27	0,16	—	—	—	—	
0,20	0,63	0,37	0,22	0,13	—	—	—	—
0,25	0,85	0,50	0,29	0,17	0,10	—	—	—
0,30	1,12	0,66	0,39	0,23	0,13	—	—	—
0,35	1,44	0,85	0,50	0,29	0,17	0,10	—		
0,40	1,81	1,06	0,63	0,37	0,22	0,13	—		
0,45	2,23	1,31	0,77	0,45	0,27	0,16	—		
0,50	2,70	1,58	0,93	0,55	0,32	0,19	0,11		
0,55	3,21	1,89	1,11	0,65	0,38	0,23	0,13	—
0,60	3,78	2,22	1,31	0,77	0,45	0,27	0,16		
0,64	4,39	2,58	1,52	0,89	0,52	0,31	0,18	0,11
Степень открытия Н — 0,50
0,05	0,23	0,12	—	—	—	—	—	—
0,10	0,29	0,15	г—	—	—	—		—
0,15	0,35	0,19	0,10	—	—	—	—	——
0,20	0,46	0,25	0,13	—	—	—	—	—
0,25	0,59	0,32	0,17	—	—	—	—	—
0,30	0,76	0,41	0,22	0,12	—	—	—	—
0,35	0,96	0,51	0,28	0,15	—	—	—	—
0,40	1,19	0,64	0,34	0,18	0,10	—	—	—
0,45	1,45	0,78	0,41	0,22	0,12	—	—	—
0 50	1,74	0,93	0,50	0,27	0,14	—	—	—
0,55	2,06	1,10	0,59	0,32	0,17	—	—	
0,60	2,41	1,29	0.69	0,37	0,20	0,11		—
0,64	2,79	1,49	0,80	0,43	0,23	0,12	—	—
Степень открытия Н = 0,75
0,05	0,19	0,09		—	—	—	—		
0,10	0,22	0,10	—		—	—	—	—
0,15	0,26	0,12	—	—	—	—	—	—
0,20	0,32	0,15	—	—	—	—	—		
0,25	0,40	0,18		—	—	—	—		
0,30	0,49	0,23	0,10	—	—	—	—	—
0,35	0,61	0,28	0,13	—	—	—	—	—
0,40	0,74	0,34	0,16	—	—	—	—	—
0,45	0,88	0,40	0,19	—	—		—	—
0,50	1,05	0,48	0 22	0,10	—	—	—		
0,55	1,23	0,56	0,26	0,12	—	—				
0,60	1,43	0,65	0,30	0,14	—	—	—		
0,64	1,65	0,75	0,34	0,16	—	—	—	—
Степень открытия Н = 1,00
0,05	0,15	—		—	—	—	—	
0,10	0,17	—		—	—	—	—	—
0,15	0,19	—	—	—	—	—	—	—
0,20	0,22	—		—	—	—	—	—
0,25	0,27	0,10		—	—	—	—	—
0,30	0,32	0,12	—	—	—	—	—	—
0,35	0,38	0,14	—	—	—	—		—
0,40	0,46	0,17		—	—	—	—	—
0,45	0,54	0,20	—	—	—	—	—	—
0,50	0,63	0,23		—	—	—	—	—
0,55	0,73	0,27	0,10	—	—	—	—	—
0,60	0,84	0,31	0,11	—	—	—	—	—
0,64	0,97	0,36	0,13	—	—	**	—	—
140
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.17 Значение 5^ для регулирующего клапана
т	Значение	% при ii/i’io. равном
	5	]	10	| И |	20	|	25	|	30	|	35	|	40	|	45
Степень открытия Н — 0,25
0,05	0,29	0,18	0,12	—	—	—	—	—	—
0,10	0 38	0,24	0,15	0,10	—	—	—	—	—
0,15	0,53	0,34	0,22	0,14	—	—	—	—	—
0,20	0,73	0,47	0,30	0,18	0 12	—	—	—	—
0,25	1,00	0,64	0,41	0,27	0’17	0,11	—	—	—
0,30	1,33	0,85	0,55	0,35	0,23	0,14	—	—	—
0,35	1,72	1,1°	0,71	0,45	0,29	0,19	0,12	—	—
0,40	2,17	1,39	0,89	0,57	0 37	0,24	0,15	0,10	—
0,45	2,68	1,72	1,10	0,71	0 45	0,29	0,19	0,12	—
0,50	3,24	2,08	1,33	0,86	0,55	0,35	0,23	0,15	—
0,55	3,87	2,48	1,59	1,02	0,66	0,42	0,27	0,17	0,11
0,60	4,56	2,92	1,88	1,20	0,77	0,50	0,32	0,20	0 13
0,64	5,30	3,40	2,18	1,40	0,90	0,58	0,37	0,24	0,15
Степень открытия Н — 0,50
0,05	0,25	0,15	—	—	—					—		
0,10	0,31	0,18	0,11	—	—	—	—			—
0,15	0,41	0,24	0,14	—	—	—	—			—
0,20	0,55	0,32	0,19	0,11		—	—		—
0 25	0,73	0,43	0,25	0,15	—	—	—	—	—
0,30	0,95	0,55	0,32	0,19	0,11	—	—				
0,35	1,20	0,70	0,41	0,24	0,14	—	—	—	—
0,40	1,50	0,88	0,51	0,30	0,17	0,10	—				
0,45	1,84	1,07	0,63	0,37	0,21	0,12	—				
0,50	2,21	1,29	0,75	0,44	0,26	0,15	—	—		
0,55	2,63	1,53	0,90	0,52	0,31	0,18	0,10	—	—
0,60	3,08	1,80	1,05	0,61	0,36	0,21	0,12			—
0.64	3,57	2,09	1,22	0,71	0,42	0,24	0,14	—	—
Степень открытия Н = 0,75
0,05	0,23	0,12	—	—					—		
0,10	0,27	0,14	—	—		—	—	—	—
0,15	0,33	0,18	—	—	—	—	—	—		
0,20	0,42	0,23	0,12	—	—-	—	—			—
0,25	0,54	0,29	0,15	—	—	—	—			
0,30	0,67	0,37	0,19	0,10	—	—	—	—	
0,35	0,86	0,46	0,24	0,13	.—л	—	—	—		
040	1,06	0,56	0,30	0,16	—	—	—	—	—
0,45	1,28	0,68	0,36	0,19	0,10	—	—				
0,50	1,53	0,81	0,43	0,23	0,12	—	—	—	—
0,55	1,81	0,96	0,51	0,27	0,14	—	—			—
060	2,11	1,12	0,60	0,32	0,17	—	—				
0.64	2,44	1,30	0,69	0,37	0,20	0,10	—	—	—
Степень открытия Н — 1,00
0.05	0,20	0,10	—	—			—	—			—
0.10	0,23	0,11	—	—	—	—	—	—	—
0 15	0,28	0,13	—	—	—	—	—	—	—
0.20	0,34	0,17	—	—	—	—	—	—	—
0.25	0,43	0,21	0,10	—	—	—	—	—	—
0.30	0,53	0,26	0,12	—	—	—	—	—	
0,35	0,65	0,32	0,15	—	—	—	—	—	—
0,40	0,79	0,38	0,19	—	—	—	—	—	—
0,45	0,95	0,46	0,22	0,11	—	—	—	—	—
0,50	1,13	0,55	0,26	0,13	—	—	—	—	—
0,55	1,33	0,64	0,31	0,15	—	—	—	—	—
0,60	1,54	0,75	0,36	0,18	—	—	—	—	—
0,64	1,77	0,86	0,42	0,20	0,10	—	—	—	—
£ 6.1.
Общие сведения
141
Таблица* 6.18. Значении 8,; для регулирующей заслонки
т	Значения	%, при Lj/DiO* ранном							
	10	15	20	25	30	35	40	45
0,05	0,32	0,23	0,15	0,10	—	—	—	—
0,10	0,40	0,26	0,21	0,15	—	—	—	—
0,15	0,46	0,31	0,23	0,16	0,12	—	—	—
0,20	0,57	0,36	0,26	0,19	0,13	—	—	—
0,25	0,65	0,41	0,28	0,22	0,15	0,10	—	
0,30	0,93	0,47	0,33	0,26	0,16	0,11	—	—
0,35	—	0,56	0,38	0,28	0,19	0,13	-	—
0,40	—	0,65	0,42	0,30	0,21	0,14	—	—
0,45	—	0,76	0,48	0,34	0,23	0,16	—	—
0,50	—	0,93	0,55	0,37	0,26	0,17	0,11	
0,55	—	—	0,68	0,43	0,29	0,20	0,14	—
0,60	—	—	0,90	0,55	0,34	0,23	0,16	0,10
0,64	—	—	—	0,60	0,40	0,27	0,19	0,13
Таблица 6 19. Значения Tt/Лго между двумя ближайшими к сужающему1 устройству местными сопротивлениями
Местное conpuiявление, более удаленное из двух ближайших к сужаюшему устройству

Группа колен в одной плоскости или разветвляющийся поток
Группа колен в разных плоскостях или смешивающиеся иоюки
Колено или тройник
Сужение при конусности от 1 :1,5 до 1:3
Расширение при конусности от 1:2 до 1'4
Внезапное расширение потока (£>[/£>?о > 0,6)
Устройство, создающее закрутку потока:
Ф — 30'
<р = 45°
Ф - 60°
Прокладка, резко выступающая внутрь трубопровода (D^jD^ ~ 0,6)
Симметричный вход в трубу после емкости (форкамеры)
Гильза термометра диаметром (0,03E>,n < d' 0,13/)7fl)
Шаровой клапан
Кран
Задвижка
Запорный вен!и ]ь
Регулирующий вентиль
Ре1улирующий клапан
Регулирующая заслонка
17,5
30
15
7,5
15
40
45
45
50
12,5 12,5 10
15
20
10
16
40
22,5 22,5
лениями исходя из вида местного сопротивления, наиболее удаленного от сужающею устройства.
Если перед сужающим устройством последовательно расположено несколько местных сопротивлений, то длина прямого участка определяется лишь двумя последними местными сопрозивлениями (за исключением гильзы термометра).
При этом расстояние между сужающим устройством и ближайшим к нему сопротивлением находя! из табл. 6.2—6.18, а необходимую наименьшую длину прямого
трубопровода между двумя ближайшими к сужаюшему устройству сопротивлениями выбирают из забл 6.19 для наиболее удаленною из двух сопротивлений.
Если наиболее удаленное из двух сопротивлений нс указано в табл. 6,19. то расстояние от пего до ближайшего к сужающему устройству местному сопротивлению следует выбирать равным 50 D2o-
При совмещении нескольких типов местных сопротивлений в одном источнике возмущения потока (задвижка в колене и т. д.) длина прямого участка трубопровода выби-
142
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Таблица 6.20. Необходимые длины прямых участков после местных сопротивлении, установленных перед сужающим устройством, при 87/ = 0 (для импортного оборудования)
т	Значения	для						
	труппы колен в разных плоскостях или смешивающегося потока	группы колен в одной плоскости или разветвляющегося потока	задвижки	шарового клапана	расширения	сужения	колена или тройника
0.05	34	14	12	18	16	10	10
-0,10	34	16	12	18	16	Ю	10
0,15	36	18	12	20	16	10	14
0,20	38	18	12	20	17	10	14
0.25	40	20	12	22	18	10	14
0,30	-44	22	14	24	20	10	16
0,35	48	26	14	26	22	10	18
0,40	54	32	16	28	25	11	22
0 50	62	36	20	32	30	14	28
0.55	70	42	24	36	38	22	36
0,64	80	50	30	44	54	30	46
рается по местному сопротивлению, для ний				, установленных перед сужающим уст-			
которого необходим прямой участок наиболь- ройством, при					8а = 0 (для импортного обо-		
шей длины.			рудования) приведены в			табл. 6.20.	
Для промежуточных значений т дополнительную погрешность выбирают по ближайшему большему табличному значению т для соответствующего значения
При длинах прямых участков, превышаю щих их табличные значения, погрешность коэффициента расхода очень мала (ею можно пренебречь).
Для видов местных сопротивлений, не приведенных в Правилах, необходимо выбирать длину прямого участка не менее 100 Р3о или устанавливать струевыпрямитель
Необходимые длины прямых участков трубопроводов после местных сопротивле-
Регулирующую трубопроводную арматуру рекомендуй гея устанавливать за сужающим устройством.
Сокращенная длина прямого участка перед сужающим устройством для любого т ипа сопротивлений, кроме гильзы термометра, должна быть не менее 10 £>20-
Расстояние до местного сопротивления, находящегося после сужающего устройства, обозначается L2.
На рис. 6.4 показано расположение местного сопротивления после сужающего устройства (рис. 6.4, а) и приведен график зависимости (рис. 6.4,6) необходимой длины прямого участка трубопровода от т.
Рис. 6.4. Расположение местного сопротивления после сужающего устройства (а) и зависимость L2/7)20 от относительной площади сечения т трубопровода (6):
L2 — необходимая длина прямого участка трубопровода после сужающего устройства; £>20 — внутренний диаметр трубопровода
Рис. 6.5. Взаимное расположение сужающих устройств на одном трубопроводе (а) и зависимость L3/D20 от т (6):
/—для диафрагмы; 2 — для сопла; L3 — необходимая длина прямого участка трубопровода между сужающими устройствами; D20 - см. рис 6.4
ч 6.1,
Общие сведения
143
Сокращение длины прямого участка за сужающим устройством не допускается.
На рис. 6 5 показано взаимное расположение сужающих устройств на одном трубопроводе (рис. 6.5, я) и приведен график зависимости L3/D20 (рис. 6.5,6), необходимой для определения длины прямого участка L3 между сужающими устройствами (диафрагма и сопло).
6.1.2.	ИМПУЛЬСНЫЕ ЛИНИИ
В расходомерах переменного перепада давления связь между сужающим устройством и дифманометром осуществляется двумя импульсными трубками.
Рис. 6.6. Схемы измерения расхода жидкости.
а — дифманометр ниже сужающего ус1ройства; б -дифманометр выше сужающего устройства; в — дифманометр выше сужающего устройства в случаях, когда односторонний уклон импульсной линии неосуществим;1 — диафрагма, 2 — вентили для продувки, 3 - запорные вентили; 4 - влагоотстой-ники; 5 — дифманометр; б — газосбориики
Согласно РД50-213-80 к одному сужающему устройству допускается подключение двух и более дифманометров с различным сочетанием шкал при условии Re > > ReMHH для минимального измеряемого расхода.
Импульсные линии одного дифманометра могут подключаться к импульсным линиям другого дифманометра.
В случае применения интегрирующих дифманометров одновременная их работа не допускается.
Допускается подключение манометра к «плюсовой» импульсной линии дифманометра.
Внутренние диаметры импульсных линий не должны быть меньше диаметра отверстия для отбора перепада давления.
Для обеспечения условий правильного измерения перепада давления и гарантии надежной работы дифманометра применяются дополнительные устройства (газосбориики, отстойные сосуды, продувочные вентили и т. п.), устанавливаемые в импульсных линиях между сужающим устройством и дифманометром.
Применение дополнительных устройств и способ прокладки импульсных линий обусловливаются схемой измерения расхода: относительным расположением (выше или ниже) сужающего устройства и дифманометра, состоянием измеряемой среды (загрязненная, запыленная, агрессивная и т, п.) и ее видом (жидкость, газ, пар)
В зависимости от вида и состояния измеряемой среды применяют различные способы компоновки элементов систем измерения расхода, приведенные ниже.
Измеряемая среда - жидкость с температурой менее 120 °C, Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расхода жидкости показаны на рис. 6.6.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенного на горизонтальном (наклонном) участке трубопровода, должен выполняться в части ниже средней (допускается и в нижней), т. е. импульсные трубки самого сужающего устройства должны быть расположены соответственно наклонно вниз или вертикально. Второй случай используют, когда вероятность попадания различных включений в отборы мала.
При измерении расхода жидкости дифманометр рекомендуется устанавливать ниже сужающего устройства (см. рис. 6,6, д), так как при этом имеется возможность естествсииого удаления вверх (в трубопровод) пузырьков воздуха или газа, оказавшихся в дифманометре или соединительных линиях.
144
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
На рис 6.6,6 показан случай, koi да дифманометр расположен выше сужающего устройства В лих случаях в высших точках импульсных линий необходимо устанавливаtь I азосборники. Газосборники устанавливают также в том случае, если неосуществим односторонний уклон линий (рис. 6.6, в).
Уклоны линий, показанные на рис 6.6, в, должны способствовать скапливанию воздуха (газа) в высших точках обвязки.
Перед дифманометром рекомендуется устанавливать отстойные сосуды.
Измеряемая среда — жидкость с температурой выше 120 °C. В этом случае обязательным является применение уравнительных сосудов.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенного на горизон [альном (наклонном) участке трубопровода, должен выполняться в средней части трубы гори-зонзально или наклонно к уравнительным сосудам.
Импульсные проводки далее к дифманометру выполняют так же, как в рассмотренном выше случае.
Измеряемая среда — газ. При измерении расхода газа дифманометр рекомендуется устанавливать выше сужающего устройства, так как при этом предотвращается возможность попадания конденсата из трубопровода в импульсные трубки и дифманометр.
Отбор давления от сужающего устройства, находящегося на горизонтальном (нак зонном) трубопроводе, должен выполняться в верхней части грубы.
Рис. 6.7. Схемы измерения расхода газа: а - дифманометр выше сужающего устройства, б — дифманометр ниже сужаюшег о устройства, 1 —5 — см. рис 6 6
Импульсные линии на всем протяжении должны иметь односторонний уклон, как показано на рис. 6 7, а.
Если это осуществить невозможно, то в нижних точках отдельных участков линий следует установить отстойные сосуды.
Отстойные сосуды необходимо применять в нижних точках линий и при расположении дифманометра ниже сужающег о устройства (рис. 6.7,6) с целью улавливания конденсата, образующе! ося в импульсных трубках.
Измеряемая среда — водяной пар. При измерении расхода пара дифманометр желательно располагать ниже сужающегося устройства.
Отбор давления от сужающего устройства, расположенно! о на горизонтальном трубопроводе, должен выполнят ься в средней части трубы
Поскольку в импульсных линиях при измерении расхода пара будет образовываться конденсат, уклоны импульсных линий при расположении дифманометра ниже или выше сужающего устройства аналогичны уклонам для схем импульсных проводок при измерении расхода жидкости.
Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расхода пара показаны на рис. 6.8.
На рис. 6.8, в приведена схема импульсной проводки, которая може i применяться при давлении пара менее 0,2 МПа и расстоянии между трубопроводом и сосудами не более 4 м. При этом трубки, соединяющие сужающее устройство с сосудами, должны иметь внутренний диаметр не менее 25 мм
Соблюдение при давлении пара < < 0,2 МПа указанных значений диаметра импульсных трубок, расстояния между трубопроводом и сосудами, а также наличие теплоизоляции (показана штриховыми линиями) обеспечивают нормальный режим конденса-тообразования
Измеряемая среда - агрессивный газ или жидкость. Измерение расхода в этом случае осуществляется с помощью разделительных сосудов и разделительной жидкости, находящейся в сосудах и импульсных линиях.
Отбор давления от сужающего устройства при измерении расхода газа в горизонтальном (наклонном) трубопроводе должен выполняться в верхней части трубы, а для жидкости — в нижней части.
Примеры выполнения импульсных проводок при измерении расходов агрессивной жидкости или газа приведены на рис. 6.9 — 6.11.
Рис 6 8 Схема измерения расхода пара
н - дифманометр ниже сужающего устройства, б — дифманометр выше сужающего устройства, в — дифманометр и уравнительные сосуды выше сужающего устройства. 1—6 -см рис 66, 7 — уравнительные конденсационные сосуды
Рис 6 9 Схемы измерения расхода di рессивной жидкости при рнзм < Рраэд а — дифманоме1р ниже сужающего уиройства б - дифманометр выше сужающего устройства, 1-3 5 6 - см рис 6 6, 4 — разделительный сосуд, 7 - уравнительный вентиль, 8 - агрессивная жидкость, 9 — разделительная жидкость, НУ начальный уровень разделительной жидкости КУ — конечный уровень разделительной жидкости
146
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. 6
Рис. 6.10. Схема измерения расхода агрессивной жидкости при рИзМ > Рразд:
«— дифманометр ниже сужающего устройства; 6 — дифманометр выше сужающего устройства, 1—3, 5, 6 - см рис. 6.6, 4 - уравнительный сосуд, 7 - агрессивная жидкость; 8 - разделительная жидкость, 9 - разделительный сосуд; НУ, КУ— см. рис. 6.9
Рис. 6.11. Схема измерения расхода агрессивного газа при плотности его конденсата Рконд < Рразд-
а - дтфманометр ниже сужающего устройства. 6 — дифманометр выше сужающего устройства, 1 — 3, 5 — см. рис 6.6; 4 — уравнительный вентиль; 6 — разделительный сосуд; 7 — разделительная жидкость; 8 — агрессивный газ (конденсат); НУ, КУ - см рис. 6.9
§ 6,2,	Предмонтажная проверка 147
Во всех случаях компоновки систем измерения расхода импульсные линии к дифманометрам должны быть проложены по кратчайшему расстоянию вертикально или с уклоном к горизонтали не менее 1 :10.
Длина импульсных линий не должна превышать 15 м и должна обеспечивать охлаждение измеряемой среды перед дифманометром до температуры окружаюгцег о воздуха, Допускается длина импульсных линий до 50 м, но при этом увеличивается транспортное запаздывание в передаче изменений перепада давления
Внутренний диаметр импульсных трубок должен быть не менее 9 мм, а для разделительных сосудов — не менее 12 мм.
Импульсные линии вместе с ведомо! а-тельными и дополнительными устройствами должны быть герметичными.
В процессе монтажа изгибы импульсных трубок выполняются плавными.
Импульсные линии не должны подвергаться действию внешних источников тепла или холода.
6.1.3.	КОМПЛЕКТОВАНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ, РАБОЧИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ И КОНТРОЛЬНО-ПОВЕРОЧНОЙ АППАРАТУРЫ
Ответственной операцией, предшествующей предмонтажной проверке расходомеров, является их комплектование Комплектование расходомеров заключается в привязке всех их элементов к позициям систем измерения по проекту исходя из типа, технической характеристики, заводских номеров. Необходимо обращать внимание иа соответствие типа материала расходомера (датчика расхода), контактирующего с измеряемой жидкостью, данным проекта и свойствам рабочей среды.
Как правило, комплектование сужающих устройств, конденсационных и разделительных сосудов осуществляет заказчик. К наладчикам обычно доставляют датчики расхода и измерительные приборы.
Процедура комплектования несколько усложняется, когда датчики расхода и приборы поставляются не замаркированными под конкретные позиции.
В проектной документации, как правило, не указывается перепад давления дифманометра. Эти данные берутся из паспортов на сужающие устройства и дифманометры.
Получив данные по элементам систем
измерения расходов, их следует занести в «Журнал комплектования приборов и средств автоматизации» или в «Журнал предмонгаж-ной проверки приборов и средств автоматизации» и после этого сделать маркировку полученных рабочих средств измерений в соответствии с позициями проектной документации.
Поясним (к примеру) процедуру заказа комплекта дифманометра — расходомера.
Проектная организация для заказа каждою дифманометра — расходомера с сужающим устройством заполняет специальную форму (бланк) — унифицированный опросный лист (УОЛ), в котором указывают номер позиции, тип диафрагмы, наличие вспомогательных устройств (сосудов, вентильного блока и т. п), тип и исполнение дифманометра, параметры измеряемой среды и т. д.
Этот опросный лист является основанием для расчета сужающего устройства.
Существует унифицированная форма опросного листа УОЛ—1—85 для расходомеров независимо от состояния измеряемой среды.
Проектная организация иногда вынуждена производить ориентировочный расчет перепада давления, чтобы иметь возможность указать в опросном листе конкретный тип и исполнение (модель) дифманометра. Этот ориентировочный перепад может быть занесен и в спецификацию. Но это еще не означает, что его значение обязательно совпадает с заводским расчетным.
Заполненные опросные листы проектная организация направляет комплектующей организации (для небольших объектов эти функции может выполнять непосредственно заказчик).
Комплектуюшая организация направляет опросные листы на завод — изготовитель дифмаиометров-расх одомеров и сужающих устройств.
Завод-изготовитель выполняет расчет сужающего устройства в соответствии с данными опросного листа.
В дальнейшем в адрес предприятия завод-изготовитель отправляет дифманометры-расходомеры и сужающие устройства вместе с паспортами и расчетами.
6.2.	ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПРОВЕРКА
Практика проведения наладочных работ показывает, что предмонтажную проверку дифманометров следует проводить в собранном виде с вентильной арматурой.
Операцию сборки и дальнейшей опрессовки должен производить персонал заказ-
148
Наладка средств и систем измерения ресхода
Разд. 6
чикл с составлением соответствующей документации.
Предмонтажная проверка расходомеров представляет собой комплекс работ но проверке и определению соотвоствия основных технических характеристик требованиям, установленным в паспортах и инструкциях заводов —изготовителей рабочих средств измерений.
Предмонтажная проверка производится в соответствии с требованиями нормативнотехнической документации Госстандарта, технических описаний и инструкций но эксплуатации (или паспортов) конкретных типов дифманометров.
Следует учесть, что проверка расходомеров по метрологическим характеристикам требует особой внимательности и точности, поскольку по этим приборам при ведении технологического процесса подсчитывают материальный баланс на промежуточных стадиях, ведут учет расходов входных потоков и готовой продукции.
При проведении пусконаладочных работ нерздки случаи, koi да в ходе предмонтажноЙ проверки производится подготовка расходомеров к проведению государственной или ведомственной поверки.
В этом случае к объему предмонтажноЙ проверки (внешний осмотр, определение основной погрешности и вариации, определение сопротивления изоляпии электрических цепей, юстировка) добавляются дополнительные операции в соответствии со стандартами на методы и средства поверки конкретных видов расходомеров.
Перед проверкой дифманометры должны быть установлены в рабочее положение.
Прсдмонтажпую проверку следует проводить при температуре 20°С, атмосферном давлении 760 мм рт. ст., относительной влажности 60%.
Допускаемые отклонения указанных параметров в зависимости от классов точности проверяемых приборов должны составлять:
температуры — + 2С для дифмано-ме 1 ров и расходомеров классов точности 0,25; 0,4; 0,6 и 1; ±5°С для дифманометров и расходомеров классов точности 1,5; 2,0; 2,5 и 40;
атмосферного давления — минус 10 мм рт. ст. для приборов всех классов точности;
относительной влажности - 30 - 80 % для приборов всех классов точности.
Дополнительными условиями для проведен ля предмонтажноЙ проверки являются следующие:
перед проверкой дифманометры должны
быть выдержаны в помещении, где она производится, не менее 6 ч;
напряжение питания должно отличаться от номинального значения не более чем на + 2%. Частота переменного тока шпаняя должна составлять (50± 0,5) Гц;
давление питающего воздуха должно находиться в пределах (140 + 4,2) кПа. Воздух должен быть чистым, не должен содержать влаги, масла и т, п. (в соответствии с ГОСТ 17433-80);
внешние электрические и магнитные поля (кроме земного), влияющие на работу дифманометров, должны отсутствовать;
тряска, вибрация и удары, влияющие на работу датчиков, должны отсутствовать;
выдержка дифманометров перед проверкой после подачи напряжения питания должна быть не менее 30 мин.
Предел допускаемой основной погрешности для расходов выражают в форме приведенной погрешности.
Приведенная погрешность расходомера — отношение его абсолютной погрешности А к нормирующему значению
Нормирующим значением у дифманометров может быть диапазон измерения или изменения выходного сигнала.
Предел допускаемой основной погрешности расходомера (т. е. приведенную погрешность) выражают в процентах нормирующего значения. Ее значение равно классу точности К расходомера.
Таким образом, К = ±А/х/у, отсюда А = ± КхV. Следовательно, абсолютная погрешность А равна пределу допускаемой основной погрешности, т. е. является как бы «допуском» на поверяемых точках расходомера при проведении проверки основной погрешности и вариации.
При проведении предмонтажноЙ проверки дифманометров-расходомеров пользуются градуировочными таблицами или рассчитывают значения перепада давлений для проверяемых отметок по шкале или по выходному сигналу.
Из (6.1) — (6.3) с учетом постоянной части в общем виде можно записа!ь
2 = к|/ДР.
Отсюда следует, что АР = fci22, где fci = V.
При нахождении расчетного значения перепада давления АРраеч для конкретной отметки шкалы 2расч использую, пропорцию (2расч/бмакс — АРрасч/АРмакс, откуда
АРрасч = ^Pмакс (2расч /бмакс)2,	(6.4)
§6.2.
Предмонтажная проверка
149
Следует заметить, что в стандартах на методы и средства поверки указанных ниже дифманометров применяют обозначение расхода через N, а перепада давлений — через h в о гличие от обозначений в правилах РД50-213 -80.
Поэтому далее при рассмо грении конкретных видов дифманометров оставлены обозначения перепада давления и расхода в соответствии со стандартными.
6.2.1. ДИФМАНОМЕТРЫ С ТОКОВЫМИ ВЫХОДНЫМИ СИГНАЛАМИ
При выборе образцовых средств поверки дифманометров с токовыми выходными сигналами для определения погрешнос [ и выходного сигнала дифманометра должно быть соблюдено по ГОСТ 8.240 — 77 следующее условие:
[Добр 1/^макс + Добр2Ломакс	/0)] ‘100^ СуПОЙ,
(6.5) |де /макс — верхнее предельное значение выходного сигнала; 1$ - нижнее предельное значение выходного сигнала; уиов — предел допускаемой основной погрешности поверяемого дифманометра, выраженный в процентах нормирующего значения; Аобр]  предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на входе дифманометра при давлении, равном предельному номинальному перепаду давлений поверяемого дифманометра; Д^р? — предел допускаемой абсолютной погрешности образцового прибора на выходе дифманометра при выходном сиг нале, равном Ц111КС;	—
предельный номинальный перепад давления поверяемого дифманометра; С — коэффициент запаса точности, равный 1/4.
Допускается с разрешения Госстандарта СССР принимать С равным 1/3.
Температура измеряемой среды у входа в дифманометр не должна отличаться от температуры окружающего воздуха более чем на Тб^С.
Перед проведением проверки необходимо выполнить подготовительные работы;
дифманометр установить в рабочее положение;
проверить герметичность системы (состоящей из соединительных линий и образцового прибора) давлением, равным предельному номинальному перепаду давления поверяемого дифманометра. При определении герметичности систему отключают от
устройства, создающего давление. Систему считают герметичной, если после выдержки в течение 3 мин под давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение последующих 2 мин в ней не наблюдается падение давления.
При проведении проверки должны выполняться следующие операции: установка начального значения выходного сигнала дифманометра;
проверка герметичности между «плюсовой» и «минусовой» камерами измерительного блока (заводы-изготовители такую проверку нс производят);
определение основной погрешности и вариации выходного сигнала.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометра, выраженный в процентах нормирующего значения или диапазона изменения выходного сигнала, численно равен классу точности поверяемого дифманометра.
Нормирующее значение равно предельному номинальному перепаду давления (для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений) иди верхнему пределу измерения расхода (для дифманометров с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений).
Расчетные значения выходных сигналов /расч, мА, при заданном номинальном перепаде давления h для преобразователей с линейной зависимостью между выходным сигналом и измеряемым перепадом давлений определяют по формуле
/расч = (/макс /fl) Й/^макс + /<Ь	(6-6)
где /о — начальное значение выходного сигнала, мА; /MdSC - верхнее предельное номинальное значение выходного сигнала, мА; ймакс— предельный номинальный перепад давлений. Для преобразователей с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений расчетные значения выходных сигналов определяют по формуле
/раич (/макс — /о)|/й/ймажс + /«.	(6.7)
При проверке герметичности в «плюсовую» камеру дифманометра подают давление, равное предельному номинальному перепаду давлений.
Допускается проводить проверку гер-' метнчности в процессе проверки основной погрешности дифманометра, выдерживая дифманометр под предельным номинальным перепадом давлений в течение 5 мин.
150
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, 6
При проверке герметичности дифманометр отключают от устройства, создающего давление
Дифманометр считают i ерметичным, если после 3 мин выдержки под давлением, равным предельному номинальному перепаду давлений, в течение последующих 2 мин не наблюдается изменения выходного сигнала
Установка начального значения выходного сигнала производится следующим образом.
При отсутствии перепада давлений корректоров нуля дифманометра по миллиамперметру постоянного тока устанавливают значение выходного сигнала Iq, принятое за начальное для данного типа преобразователя. Это значение должно быть равно 0 или 4 мА (в зависимости от диапазона изменения выходного сигнала) для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений или не должно превышать 15% диапазона изменения выходного сигнала для дифманометра с квадратичной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений.
Погрешность установки начального значения выходного сигнала не должна превышать предела допускаемой основной погрешности образцового прибора на выходе диф манометра
Основную погрешность определяют путем установки по образповому прибору на входе дифманометра номинальною перепада давлений и измерения по другому образцовому прибору соответст вующего выходного сигнала. При этом сравнивают абсолютную погрешность отклонения выходного сигнала дифманометра от его расчетного значения с пределом допускаемой основной погрешности, рассчитанным предварительно для данного дифманометра исходя из его класса точности.
Предел допускаемой основной погрешности дифманометров-расходомеров выражается в процентах (численно равных классу точности) диапазона измерений или диапазона изменения выходного сигнала
Предел допускаемой основной погреш-Hoci и дифманометров-расходомеров с любым видом зависимости выходного сигнала от перепада давлений, выраженный в процентах диапазона измерения выходного сигнала, определяется только классом точности дифманометра Его значение является допуском на отклонение выходного сигнала при любом значении перепада давления
Основная погрешность дифманометра
определяется не менее чем на пяти значениях перепада давлений, в том числе при предельном номинальном значении перепада
Расчетные значения выходных сигналов дифманометров в зависимости от измеряемых перепадов давлений, а также значения допусков на отклонение выходных сигналов приведены в табл. 6.21—6 23
Проверку проводят при плавном нарастании перепада, а затем после выдержки под предельным номинальным перепадом давлений в течение не менее 5 мин — при плавно убывающем перепаде давлений.
Предельное допускаемое значение вариации выходного сигнала, определяемое при каждом значении перепада давлений, кроме нулевого и предельного номинального, не должно превышать предела допускаемой
Таблица 621 Расчетные значения выходного сигнала для дифманометров с линейной зависимостью выходного сигнала от измеряемого перепада давлений
Номинальный перепад давления, /0	Расчетное значение выходного сигнала, мА, для диапазона выходного сигнала, мА		
	0-5	0-20	4-20
0	Нормируется для конкретного типа дифманометра		
20	1	—	—
25	—-	5	8
40	2	—	—
50	—	10	12
60	3		—
75	—	15	16
80	4	—	—
100	5	20	20
Таблица 6 22 Расчетные значения выходного сигнала для дифманометров с квадратичной зависимостью выходного сигналя от измеряемого перепада давлений
Диапазон измерения расхода, %	Номи-Hd 1ЬНЫЙ перепад давления, %	Расчетное значение выходного сигнала, мА, для диапазона выходного сигнала, мА		
		0-5	0-20	4-20
0	0	Нормируется для конкретного типа дифманометра		
30	9	1,5	6,0	4,8
40	16	2,0	8,0	6,4
50	25	2,5	10,0	8,0
60	36	3,0	12,0	9,6
80	64	4,0	16,0	12,8
100	100	5,0	20,0	20
Предмонтажная проверка
151
Таблица 6.23 Расчетные значения допуска на отклонение выходных сш налов дифманометров в зависимости от класса точности
Класс точности	Допуск ( + ), мА, для диапазона входною сигнала, мА		
	0-5	0-20	4-20
1,5	0,075	0,3	0,24
1	0,05	0,2	0,16
0,6	0,03	0,12	0,096
0,5	0,025	0,10	0,08
0,25	0,012	0,05	0,04
основной погрешности для дифманометров классов точности, хуже 1,5 и 0,75 предела допускаемой основной погрешности для дифманометров классов точности выше 1,5.
Предел допускаемого значения вариации определяют как разность между значениями выходного сигнала, соответствующими одному и тому же значению перепада давлений, полученными при приближении к нему от меньших значений к большим и от больших к меньшим.
Нестабильность значений выходного сигнала при многократных поверках при прямом или обратном ходе не должна превышать 0,5 предела допускаемой основной погрешности.
Предмонтажная проверка дифманометров, как правило, связана с юстировкой нулевого значения выходного сигнала н диапазона измерения.
Рассмотрим более подробно устройство, принцип действия и особенности наладки технических средств с выходными токовыми сигналами, наиболее широко используемых в системах измерения расхода.
Преобразователи измерительные разности давлении типа «Сапфир-22ДД» н «Сапфнр-22ДД-Вн». Преобразователи типа «Сапфир-22ДД» предназначены для преобразования разности давлений среды, уровня жидкости, расхода жидкости илн газа в унифицированный токовый сигнал для дистанционной передачи.
Преобразователи разности давлений могут иметь линейно убывающую или линейно возрастающую характеристику выходного сигнала (в зависимости от заказа).
Предельные значения выходных сигналов: 0 и 5, 0 и 20, 4 и 20 мА постоянного тока.
Расчетное значение /раСЧ выходного сигнала в любом диапазоне изменения для
преобразователей разности давлений определяется в общем случае по формуле
/расч = (АР/ДРмакс) (/макс ~ Ашн) + /мин, (6-8) где /макс - наибольшее предельное значение выходного сигнала, мА: /мнн — наименьшее предельное значение выходного сигнала. мА; ДР — значение измеряемой разности давлений; ДРМЯКр — максимальное значение разности давлений.
Расчетное значение выходного сигнала, мА, для преобразователей с линейно убывающей характеристикой выходного сигнала определяется по формулам
^расч = (АРмакс — АР) ^макс/АРмакс (6-9) для диапазонов 5 — 0 и 20 — 0 мА;
/раСЧ ~ А1ИН + (1 — ДР/ДРмакс) (/макс — /мин)
(6.10)
для диапазона 20 — 4 мА.
Питание преобразователей осуществляется от источника постоянного тока напряжением (36 ±0,72) В.
Пульсация напряжения не должна превышать ±0,5% значения напряжения питания.
Для преобразования напряжения переменного тока (2201 зз) В с частотой (50+ 1) Гц в напряжение постоянного тока (36±0,72) В рекомендуется использовать блок питания 22БП-36.
При использовании преобразователя «Сапфир-22ДД» («Сапфир-22ДД-Вн») с выходным сигналом 4—20 мА совместно с блоком извлечения корня БИК-1 питание преобразователя осушествляется от БИК-1. Питание БИК-1 осушествляется от источника переменного тока напряжением (2201Ц) В, частотой (50 ± 1) Гц.
Сопротивление нагрузки, кОм. не более:
2,5 — для преобразователей с выходным сигналом 0 — 5 мА при напряжении питания (36 + 0,72) В;
1,0 —для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 0 — 20 и 4—20 мА при напряжении питания (36 ±0,72) В.
Для преобразователей с предельными значениями выходного сигнала 4 — 20 м^ при напряжении питания в диапазоне от 15 до 42 В сопротивление нагрузки определяется по формуле
= (С — Смин)//маае, (6.11)
где Кн — верхнее предельное значение сопротивления нагрузки, кОм, U — нижний предел
152
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд. б
Таблица 6.24. Предельные значения пульсаций выходного сигнала
1 Iредел дог ускаемой основной погрешности.	Предельное значение пульсации выходного сигната, %, с частотой		
	до 5 Гц	выше 5 Гн	
	при предельном значении выход-		
%	кого сигнала.		мА
	0-5, 0- 20: 4-20	0-5	0-20, 4 20
0,1	0,06	0,6	0,25
0,25	0,1	0,6	0,25
0,5	‘ 0,1	0,6	0,25
1,0	0,25	0,6	0,25
напряжения питания, В, соо гве гствующнй Кн; ^чин = 15 В, Гмакс = 20 мА.
Преобразователи предназначены для измерения разности давлений сред, по отношению к коюрым машриалы, контактирующие с измеряемой средой, являются коррозионно-стойкими.
Значения пульсаций выходного сигнала (удвоенная амплитуда), выраженные в процентах диапазона измерений выходнсн о сш нала, в зависимости от предела допускаемой основной погрешности приведены в табл. 6.24.
Пульсации выходного сигнала нормируются при сопротивлениях нагрузки:
950 Ом — для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 5 мА;
200 Ом — для выходного сигнала с предельными значениями 0 и 20, 4 и 20 мА.
Устройство и принцип действия преобразователя. Преобразователь сосюит из измерительно! о блока и электронного устройства. Преобразователи различных параметров имеют унифицированное электронное устройство и отличаю гея лить конструкцией измерительною блока.
Деформапня чувствительного элемента от шачения измеряемого параметра вызывает изменение электрического сопротивления тензорезистеров тензопреобразователя, размещенного в измерительном блоке.
Электронное устройство преобразователя преобразует изменение сопротивления в токовый выходной сигнал.
Чувствительным элементом гензопре-образователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми пленочными тензо резисторами (структура КНС — кремний на сапфире), прочно соединенная с металлической мембраной.
Схема преобразователей «Сапфир-22ДД»
Рис. 6.12. Преобразователь «Сапфир-22ДД» моделей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440 и 2444
Рис. 6.13. Преобразователь «Сапфир-22ДД» моделей 2450 и 2460
моделей 2410, 2420, 2430, 2434, 2440, 2444 представлена на рис. 6.12.
Тензопреобразователь 4 мембранно-рычажного типа размешен внутри основания 9 в замкнутой полости 11, заполненной кремнийорганической жидкостью, и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 8. Мембраны 8 приварены по наружному контуру к основанию 9 и соединены между собой центральным штоком 6, который связан с концом рычага тензопреобразователя 4 с помощью тяги 5 Фланцы 10 уплотнены прокладками
§ 6.2.
Предмонтажная проверка
t 153
Рис. 6.14 Элеюронный блок преобразователя «Сапфир-22ДД»
3. Воздействия измеряемой разности давлений (большее давление подается в «плюсовую» камеру 7, меньшее - в «минусовую» камеру 12) вызывают прогиб мембран S, изгиб мембраны тснзопреобразова [еля 4 и изменение сопротивления тензорезисторов
Электрический сигнал от тензопреобра-
зователя передается из измерительного блока в элек1ронное устройство 1 по проводам через вывод 2.
Измерительный блок выдерживает без разрушения воздействие односторонней перегрузки рабочим избыточным давлением. Это обеспечивается тем, что при такой пере-1рузкс одна из мембран 8 ложится на профилированную поверхность основания 9.
Схема преобразователей «Сапфир-22ДД» моделей 2450, 2460 показана на рис. 6.13.
Мембранный 1ензопреобразователь 4 размещен внутри корпуса 8 и отделен от измеряемой среды металлическими гофрированными мембранами 7. Внутренние полости би 10 заполнены кремнийорга-ничсской жидкостью. Фланцы 9 уплотнены
прокладками 3. Измеряемая жидкость через «плюсовую» камеру 5 и «минусовую» камеру / / воздействует на мембраны 7 тснзопреоб-разователя, вызывая изменение сопротивления тензорезисторов.
Измерительные блоки выдерживают одностороннюю перегрузку давлением до 16 МПа для преобразователей модели 2450 и до 20 МПа — для преобразователей модели 2460.
Электрический сигнал от тензопреобра-зователя подается из измерительною блока в электронное устройство 1 по проводам через вывод 2.
Электронный преобразователь смонтирован на платах 4, 6, 3 (рис. 6.14), размещенных внутри специального корпуса 2. Корпус закрыт крышками / и 5, уплотненными резиновыми кольцами. Преобразователь имеет сальниковый кабельный ввод 9, колодку зажимов 11 для подсоединения жил кабеля
и болт 10 для заземления корпуса.
Корректоры 7 и 8 служат соответственно для плавной настройки диапазона и нуля выходною сигнала. Перемычки /2, /5 служат для грубой настройки нуля и диапазона выходного сигнала.
Зажимы 3 и 4 колодки зажимов 11 предназначены для контроля выходного сигнала. Эти зажимы могут быть использованы для подключения миллиамперметра постоянного тока, который должен иметь требуемую точность и падение напряжения на котором не должно превышать 0,1 В.
Проверка преобразователей. Преобразователи измерительные типа «Сапфнр-22» (например, «Сапфир-22ДД», «Сапфир-22ДИ», «Сапфир-22ДГ» и др.) поверяются в соот-
154 «
Наладка средств и систем измерения расхода
Разд, б
везствии с требованиями методических указаний по поверке МИ 333 — 83.
При поверке преобразователей типа «Сапфир-22 ДД» номинальное значение измеряемого параметра устанавливают при сообще-инл «минусовой» камеры с атмосферой и подаче соответствующего избыточного давления в «плюсовую» камеру.
Средства поверки должны быть выбраны в соответствии с формулой (6.5).
За нормирующее значение для преобразователей типа «Сапфир-22ДД», «Сапфир-22ДД-Вн» принимается верхний предел измерений входного параметра.
Пример 6Л. Требуется определить воз-мсжность поверки преобразователя типа «Сапфир-22ДД» модели 2420 класса точности 0,25 с верхним пределом измерения 2,5 кПа, с выходным сигналом 4 — 20 мА с использо-ва чием для измерения входного сигнала микроманометра типа МКВ-250 класса точности 0,02 и прибора комбинированного цифрового типа Щ68014 класса точности 0,02/0,01 на поддиапазоне 100 мА, контролирующем выходной сигнал.
Предел допускаемой основной погрешности прибора МКВ-250 составляет A^pi = = 0,0002 • 2,5 = 0,0005 кПа.
Предел допускаемой основной погрешности (1.6) прибора Щ68014 на нижнем предельном значении выходного сигнала составляет Аобрз = 0,02 + 0,01 (Д//н — 1) = - 0,02 + 0,01 (100/4 - 1) = 0,26, где 1К = = 100 мА — ток на конечной отметке шкалы прибора; /н — 4 мА — ток на нижнем предельном значении входного сигнала. В единицах тока Добр2 = 0,0026 -4 = +0,0104 мА.
Тогда условием поверки (6.5) будет
(0,0005/2,5 + 0,0104/16)  100 (1/4). 0,25, т. е. 0,08 $ 0,06.
Таким образом, условие не выполняется, но при согласовании с местным органом Госстандарта коэффициента С = 1/3 оно выполняется и указанные средства поверки пригодны.
Далее собирают поверочную схему, приведенную на рис. 6.15, и проводят операции поверки.
Преобразователи типа «Сапфир-22» обычно комплектуются с блоками питания 22БП-36, технические характеристики которых и схемы соединений приведены далее.
Преобразователи типа «Сапфир-22ДД» («Сапфир-22ДД-Вн») могут работать с блоком извлечения корня типа БИК-1, который олисан ниже.
Рис. 6.15. Схемы поверки преобразователей «Сапфир