Измерения расхода

  Длина соединительных трубок зависит от расстояния между сужающим устройством и  датчиком давления. С увеличением длины соединительных трубок возрастает запаздывание в передаче импульсов, усложняются поддержание герметичности и удаление воздуха или влаги из трубок. В связи с этим надо всегда стремиться укорачивать соединительные линии, применяя в необходимых случаях датчики давления с дистанционной передачей на вторичный прибор. Длина соединительных трубок не должна превышать 50 мм.

  В процессе работы соединительные трубки необходимо периодически продувать для очистки и удаления из них воздуха (в случае измерения расхода пара) или влаги (при измерении расхода газа). Для этой цели у датчиков давления рекомендуется устанавливать продувочные отводы с вентилями. Соединительные трубки должны быть защищены от действия источников теплоты и от возможного замерзания.

  Трубки  соединяют накидными гайками, резьбовыми муфтами и фланцами. Такие соединения допускают быструю разборку при чистке трубок. В длинных линиях необходимо иметь несколько разборных соединений, желательно вблизи мест изгибов, где чаще необходима чистка. Соединения пайкой трубок из цветных металлов и сваркой стальных трубок можно применять только в случае, если нет опасности засорения.

  В частных случаях для обеспечения  правильности измерения перепада давлений и создания условий, гарантирующих  надежную и бесперебойную работу датчика давления, приходится вводить некоторые вспомогательные устройства, устанавливаемые обычно в соединительных трубках между сужающим устройством и датчиком давления. Тип этих устройств зависит от рода измеряемой среды (жидкость, газ, пар), ее свойств и характеристик (агрессивность. загрязненность и т. п.).

       При измерении расхода воздуха или неагрессивного газа датчик давления рекомендуется устанавливать выше сужающего устройства; при этом конденсат, образовавшийся в соединительных трубках, стекает в трубопровод. Так как измеряемая среда влажный воздух то датчик давления устанавливаем ниже сужающего устройства (рис.3), тогда в соединительных трубках накапливается конденсат, который может закупорить трубки и исказить результаты измерений. Чтобы избежать этого, необходимо в нижних точках соединительных линий устанавливать ловушки конденсата (рис.3). Соединительные линии на всем протяжении должны иметь односторонний уклон, причем при установке датчика давления ниже сужающего устройства должен быть обеспечен уклон трубок к ловушкам со стороны и сужающего устройства, и датчика давления. При необходимости (при очень длинной трассе) устанавливают несколько ловушек. Ловушки изготовляют из отрезка трубы диаметром 50-100 мм, емкостью примерно 1000 см³; для периодического выпуска конденсата ловушки снабжают сливным отверстием, закрываемым пробкой или вентилем. 

  1. В качестве датчика давления предлагаю датчик разности давлений               Метран-100-ДД-1430-АС-02-МП1-t10-015-40кПа-25-42√-СК-КБ-М20-ВБ-К1/2e-ШР14-ТУ4212-012-12580824-2001.

  Датчик  выбираем в зависимости от перепада давления - 4 кПа и избыточного давления. Данный датчик соответствует этим параметрам.

  Также подбираем технические характеристики датчика:

  - код исполнения по материалам – 02.

  - код исполнения датчика – МП1.

  - код климатического исполнения – У2.

  - код предела допускаемой основной погрешности - 015.

  - верхний предел измерений – 40кПа.

  - предельно допустимое рабочее  избыточное давление – 10МПа.

  - код выходного сигнала с корнеизвлекающей характеристикой – 02 (0-20 мА).

  - код монтажных частей - СК-КБ-М20-ВБ-К1/4.

  - код электрического разъем - ШР-14.

  Характеристики  указаны в обозначении датчика. 

  а) Параметры датчика.

  Серия интеллектуальных датчиков давления Метран-100 полностью заменяют множество исполнений датчиков Метран-22,-43,-44,-45, Сапфир-22М.

  Применение  микропроцессорной электроники в конструкции электронных преобразователей датчиков Метран-100 и корозионно стойких датчиков Меран-49 позволило:

  - реализовать широкий набор функций настройки и калибровки датчиков;

  - повысить точность настройки и снизить суммарную погрешность измерений при работе датчика в реальных условиях эксплуатации;

  - расширить диапазон возможных  перенастроек (25:1, 16:1, 10:1);

  - обеспечить непрерывную самодиагностику.

   Цифровые значения сигнала датчика выводятся на жидко кристаллический дисплей цифрового индикатора, встроенного в корпус электронного блока. Цифровой индикатор может также выполняется в виде выносного индикатора, подключаемого к датчику через специальный разъем. С помощью встроенной кнопочной панели управления осуществляются:

   - контроль текущего значения  измеряемого давления;

   - контроль настройки параметров датчика;

   - установка нуля;

  - выбор системы и настройки единиц измерения;

   - настройка времени усреднения  выходного сигнала;

   - перенастройка диапазона измерений, в том числе на нестандартный;

   - настройка на смещенный диапазон  измерений;

   - выбор прямой, инверсной или  корнеизвлекающей характеристики  выходного сигнала;

   - калибровка датчика.

   Датчики устойчивы к воздействию  атмосферного давления от 84,0 до 106,7 кПа (группа Р1, ГОСТ 12997). Датчики климатического исполнения УХЛЗ.1 У2 устойчивы к воздействию относительной влажности окружающего воздуха до (95±3%) при 35^оС и более низких температурах без конденсации влаги. Степень защиты от воздействия пыли и воды IP65 по ГОСТ 14254.

   Датчики ДД выдерживают воздействие однородной перегрузки предельно допускаемым рабочим избыточным давлением в равной мере как со стороны плюсовой, так и минусовой камер.

   Датчики исполнения АС:

   - устойчивы  к воздействию сейсмических нагрузок в 8 баллов на высоте 41,1 м;

   - пожаробезопасны (вероятность пожара  от датчика не превышает 10^-6 в год в соответствии с ГОСТ 12.1.004 как в нормальных, так и аварийных режимах работы);

   - обслуживание и подстройка начального значения выходного сигала производится не более 1 раз в год (8000 ч.).

   - средний срок службы 12 лет.

   - масса датчика от 1,5 до 5,8 кг. 

 

     2. Вторичный прибор подбираем под характеристики датчика разности давления Метран-100-ДД-1420-АС-01-МП1-t10-015-10кПа-10-02√-СК-М20-ВД-ШР14-ТУ4212-01212580824-2001. Предлагаю совместную установку датчика разности давлений и многоканального регистратора Метран-900, выпускаемые одной фирмой.

   Многоканальный регистратор Метран-900 предназначен для сбора, обработки информации, поступающих от датчиков с входным унифицированным сигналом, сигналом взаимной индукции и датчиков температуры, измеряющих параметры технологических процессов. Прекрасная альтернатива бумажным самописцам (отсутствие проблем с чернилами, перьями, ремонтом).

   Сервисные функции:

- возможность  подключения различных типов  первичных датчиков в произвольном  сочетании (всего 12 датчиков);

- одновременный  контроль параметров различных  процессов;

- встроенный  интерфейс RS485;

- визуализация  данных на встроенном дисплее  в цифровом и графическом виде;

- Наглядность и информативность отображаемой информации по всем 12 каналам одновременно;

- возможность получения всей необходимой информации о состоянии параметров на любой момент времени за период регистрации;

- возможность  непосредственного ввода информации  на печатающее устройство;

- минимальные  затраты при монтаже.

   Выбираю Метран-900/RS485-К1202-350 Ом-ТУ422700-001-54904815-01.

   Регистратор Метран-900 состоит из  блока коммутации и регистратора, выполненных в независимых корпусах.

   Блок коммутации осуществляет  функции сбора, преобразования  и передачи сигналов первичных  датчиков в регистратор или компьютер в цифровом виде. Блоки коммутации поставляются в комплекте с переносным пультом управления, предназначенным для настройки прибора под требуемые градуировочные характеристики первичных преобразователей.

   Боки коммутации могут использоваться как самостоятельные изделия в качестве преобразователе входных аналоговых сигналов в RS485 в составе АСУТП.

   Регистратор считывает информацию  из блока коммутации  цифровом  формате RS485, выводит ее на дисплей, производит запись и хранение в оперативно энергонезависимой памяти, осуществляет преобразование данных в цифровой выходной сигнал RS485, выводит их на печать за требуемый интервал времени, выдает аварийный сигнал при нарушении установленных значений контролируемых параметров. Максимальное расстояние регистратора от блока коммутации 1300 м; монтаж осуществляется одним кабелем вместо 12.

   Основные технические характеристики:

Пределы допускаемой основной погрешности  измерений:

   - сопротивления не более ±0,1% от  максимального сопротивления термометра, указанного в паспорте.

   - аналоговых сигналов 0-20 мА   не более ±0,1%;

     Регистрация и хранение данных:

 Периодичность  регистрации данных 5-48 сек (назначается  оператором). Глубина архивирования  данных в энергонезависимой памяти – 3-33 суток.

Условия эксплуатации:

Температура окружающей среды:

   - регистратора                       5…50^оС;

   - блока коммутации             -20…50^оС.

Влажность(для  регистратора) до 95% при температуре 35 ^оС.

Степень защиты от воздействия пыли и влаги:

   - регистратора                       IP30;

   - блока коммутации             IP65.

    Надежность:

Наработка на отказ – 50000 часов.

Средний срок службы – 8 лет.

Поверка – 1 раз в год. 

     3. Блок питания подбираю под характеристики датчика разности давлений Метран-100-ДД-1420-АС - питание от 24 В. Многоканальный регистратор Метран-900 подключается без блока питания в общую сеть 220 В, 50Гц. Блок коммутации К1202 получает питание от регистратора 24 В.

  Выбираю блок питания Метран-602-024-80-01-ТУ4276-001-2160758-99.

Технические параметры:

а) количество каналов – 2

б) Способ монтажа – щитовой.

в) выходное напряжение – 24 В.

г) Класс  стабилизации выходного напряжения – 0,2.

д) максимальный ток нагрузки на каждый канал 80 мА, ток  срабатывания защиты 120 мА, тк короткого замыкания 30 мА.

е) пульсация  выходного напряжения – не более  ±0,1% от номинального значения напряжения.

ж) изменения  значение выходного от его номинального значения:

   - при изменении напряжения сети  на ±10%                             не более ±0,1%;

   - при изменении тока нагрузки  от нуля до максимального    не более ±0,1%.

з) питание  осуществляется от сети переменного  тока напряжением 220 (_-33⁺²²) В, частотой (50±1) Гц.