Дослідження та перевірка рівнемірів. Інші з Інші. Робота № 515842

Дослідження та перевірка рівнемірів

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2004

Тип роботи:

Інші

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Міністерство освіти і науки України Національний університет Львівська політехніка Дослідження та перевірка рівнемірів Інструкція до лабораторної роботи №13 з курсу “Технологічні вимірювання ті прилади” для базового напрямку підготовки 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Затверджено на засіданні кафедри автоматизація теплових і хімічних процесів Протокол № 14 від 04.06.2004 р. Львів 2004 Дослідження та перевірка рівнемірів. Інструкція до лабораторної роботи №13 з курсу “Технологічні вимірювання ті прилади” для базового напрямку підготовки 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології” /Укл. Б.А. Кріль, Львів: Вид-во нац. ун-ту (Львівська політехніка(, 2004. - 7 с. Укладач: Кріль Б.А., доцент Відповідальний за випуск Пістун Є.П., д.т.н., професор Рецензенти: Савицький В.К. , Вашкурак Ю.З. Мета роботи: Практично ознайомитися з різноманітними методами і приладами для вимірювання рівня речовин, конструктивними особливостями рівнеметрів і методикою їх повірки. Необхідна теоретична підготовка: Знати принцип дії рівнеметрів різних типів. Загальні відомості Вимірювання рівня в технологічних апаратах, різноманітних ємностях і в резервуарах проводиться з метою підрахунку кількості речовин, які в ньому знаходяться, а також для оперативного управління технологічним процесом. Багато різних потреб для вимірювання рівня призвело до необхідностівікористання широкої номенклатури приладів, принципи дії яких засновані на різних фізичних законах. По характеру роботи рівнеміри можуть бути періодичної і неперіодичної, або релейної дії; в останньому випадку прилад спрацьовує при досягненні певного рівня (сигналізатора рівня). По методу вимірювання рівнеміри поділяють на слідуючі групи: 1. Механічні , які об’єднюють в собі візуальні рівнеміри (мірні шкла), поплавкові, гідростатичні рівнеміри, а також прилади, які призначені для вимірювання рівня сипучих речовин, такі як вагові, пневмомеханічні і ін. 2. Електричні рівнеміри (опорові, індуктивні, ємнісні), основані на використанні електричних властивостей вимірювального середовища. 3. Радіоактивні рівнеміри, які побудовані на принципі залежності інтенсивності потоку ядерного випромінювання від рівня вимірювального середовища. 4. Ультразвукові рівнеміри, які використовують принцип відбиття звукових хвиль від границі розподілу рідина-повітря. Розглянемо коротко деякі з вищевказаних рівнемірів. Механічні рівнеміри 1. Візуальні рівнеміри або мірні шкла представляють собою вертикально розміщену шкляну трубку, з’єднану з апаратом нижнім кінцем (для відкритих апаратів) або обома кінцями (для апаратів з надлишковим тиском або розрідженням).В шкляній трубці, як і в повідомлюючій посудині, встановлюється той самий рівень рідини, що і в апараті. Шкала наноситься безпосередньо на трубку або закріплюється біля неї. При контролі рівня, що змінюється більше ніж на 0.5м, встановлюють декілька шкелок так, щоб верх попереднього шкла перекривав низ наступного. 2. Поплавкові рівнеміри завдяки простоті їх будови отримали широке застосування. Основним елементом цих рівнемірів являється поплавок, що плаває на поверхні рідини. Вертикальне переміщення поплавка разом із зміною рівня передається на показуючий або записуючий пристрій або перетворювач для перетворення переміщення в яку-небудь електричну, механічну або іншу величину і передачі її на вторинний прилад, який може знаходитись значній відстані від місця заміру. Недоліками такого рівнеміра являються перевернута шкала (з нулем біля верхнього краю бака), важкість відліку на початку шкали біля високого резервуара, похибка через зміну сили, натягуючий трос, на кінці якого підвішаний поплавок (при піднатті рівня до сили тяжіння противаги додається сила тяжіння троса). Ці недоліки усунені в рівнемірах з поплавками змінного занурення (зазвичай називають буйками). Дія рівнемірів цього виду основана на зміні виштовхувальної архімедової сили, яка діє на поплавок при його зануренні в рідину. Зазвичай ці рівнеміри оздоблені пружиною (торсійною трубкою), яка має лінійну пружну характеристику. Поплавок своєю вагою закручує торсійну трубку; кут закручення пропорційний силі тяжіння поплавка, яка змінюється при зміні рівня рідини. 3. Гідростатичні рівнеміри забезпечують непряме вимірювання рівня рідини в залежності від зміни статичного тиску стовпа рідини. Існують гідростатичні рівнеміри з використанням зрівноважувальних посудин (дифманометричні) із продувкою повітрям або іншим інертним газом (п’єзометричні). В дифманометричних рівнемірах рівень рідини визначають по різниці тисків (Р, яка створюється двома стовпами рідини, один з яких повинен бути постійним. Різницю тисків (Р вимірюють дифманометром, постійний стовп рідини створюється за допомогою зрівноважувальної посудини. При вимірюванні рівня в окремому резервуарі зрівноважувальна посудина встановлюється на відмітці мінімального рівня, верхня частина посудини зрівноважується з атмосферою, педбачаються зливні крани. Якщо зрівноважувальна посудина підключена до плюсової сторони дифманометра, прилад показує зниження рівня рідини відносно верхньої позначки. Якщо зрівноважувальна посудина підключена до мінусової сторони, прилад показує збільшення рівня відносно нижньої позначки. При вимірюванні рівня в закритих резервуарах плюсова посудина дифманометра підкдючається до дна резервуара, а мінусова- до зрівноважувальної посудини причому остання встановлюється таким чином, щоб рівень рідини в ній відповідав максимальному рівню рідини в резервуарі. Для вимірювання рівня в резервуарах, розміщених нище місць встановлення рівнеміра, використовують п’єзометричні рівнеміри, мірою рівня в яких є тиск Р повітря, який створюється постійною продувкою через шар рідини при постійній витраті Q , що забезпечується редуктором. Трубку вимірююча зенурюють в ємність майже до самого дна. Тиск повітря, яке поступає в трубку, повинно перевищити тиск, який створюється стовпом рідини над отвором трубки, а якщо ні, то при збільшенні рівня рідини стиснуте повітря не вийде з порожнини трубки. В основу цього методу вимірювання рівня рідини покладена сувора закономірність: тиск повітря Р біля кінця трубки рівний довжині зануреної трубки H , помноженої на питому вагу рідини. Тиск Р вимірюється манометром, шкала якого проградуйована в одиницях висоти рівня. Зниження рівня рідини призводить до зниження тиску в трубці через зменшення опору стовпа рідини. Витрата повітря (інертного газу наприклад азоту) в рівнемірі контролюється за допомогою ротаметра. 4. Вагові і пневмомеханічні рівнеміри для вимірювання рівня сипучих матеріалів за функціональним призначенням можуть бути показуючими, які реєструють і сигналізують. Часто вони комплектуються пристроєм для дистанційної передачі показів. В якості задавачів вагових рівнемірів можуть використовуватись мессдози. В цьому випадку вимірюється тиск, який передається на опору бункера. Цей тиск є функцією наповнення бункера. Комплект приладу складається з гідравлічної мессдози, з’єднювальної трубки з манометром, який проградуйований в одиницях маси або рівня. Мессдоза є опорою однієї з ніжок бункера, з’єднювальна трубка і манометр заповнені рідиною. Перевага цього рівнеміра- відсутність будь-яких деталей в середині бункера; недолік- зменшення точності вимірювання при малих завантаженнях бункера. Основним елементом пневмомеханічного рівнеметра являється пересувна труба з обертаючоюся крильчаткою на кінці. При дотиканні крильчатки до поверхності сипучого матеріала обертання крильчатки припиняється, вмикається механізм підняття її з шару матеріалу. При виході крильчатки з сипучого матеріалу (при зниженні рівня матеріалу) механізм опускає трубку з крильчаткою до дотикання з поверхнею матеріалу. В результаті чого крильчатка тримається на рівня матеріалу в бункері. Прилади цього типу мають пневмоперетворювачі, вихідний сигнал якого пропорційний вертикальному переміщенню крильчатки, поступає на манометр, шкала якого проградуйована в одиницях рівня. Електричні рівнеміри Електричні рівнеміри поділяють на ємнісні і електронні. Рівнеміри такого типу складаються з задавача і вторинного приладу. Конструктивне виконання ємнісних задавачів зображене на рисунку. Циліндричний задавач представляє собою дві або декілька коаксіально розміщених труб, плоский- дві або декілька паралельно розміщених пластин, між якими на висоті h знаходиться вимірювальне середовище. Ємнісний задавач являється електричним конденсатором, ємність якого змінюється в залежності від зміни рівня рідини. Ємність задавача буде рівна сумі ємностей двох ділянок : зануреної в рідину з діелектричною проникливістю (ж і знаходиться в середовищі з діелектричною проникливістю (ср (для повітря (ср=1). Для циліндричного ємнісного задавача ємність рівна : , а для призматичного ємнісного перетворювача при паралельному розміщенні пластин ємність , де h - вимірювальна висота рівня в см; H - висота резервуара в см; D і d - зовнішній і внутрішній діаметри труб задавача в см; ( - відстань між пластинами в см; в - ширина пластин задавача в см. При вимірюванні висоти рівня агресивних рідин обкладки задавача виконують з хімічно стійких сплавів або ж кожну з обкладок покривають тонкою антикорозійною плівкою (вініпласт чи фторопласт), діелектричні властивості якої враховуються при розрахунку. Вимірювання електричної ємності зазвичай відбувається за допомогою резонансних схем і самобалансуючихся мостів змінного струму. На рисунку показана принципова електрична схема індикатора рівня (ЕИУ-1), основана на мостовому методі вимірювання ємності задавача. Контролюючими середовищамиможуть бути електропровідні і неелектропровідні агресивні і неагресивні рідини, порошкові, сипучі і гранульовані (розмір гранул не більше 5 мм) речовини з різноманітними фізичними властивостями. Рівнемір складається з ємнісного задавача, електронного блоку, місцевого та дистанційного вказівника рівня. Ємнісний задавач встановлюється на кришці резервуара, електродом в середину об’єкта. Задавач з’єднюється з електронним блоком коаксіальним кабелем. В електронному блоці ємність задавача перетворюється в сигнал постійного струму, який вимірюється місцевим вказівником рівня (міліамперметром). Спадок напруги на резисторі RH , який ввімкнений в коло місцевого вказівника рівня, вимірюється дистанційним вказівником рівня - мілівольтметром або автоматичним потенціометром, шкали яких проградуйовані в одиницях рівня. Електрична схема приладу складається з генератора високої частоти, моста змінного струму і діодного детектора. Генератор зібраний на електронній лампі. Індуктивність L1 і конденсатор C1 утворюють коливальний контур генератора, а конденсатор C2 являється ємністю зв’язку контура з лампою. З контуром генератора індуктивно зв’язаний міст змінного струму, який складається з індуктивностей L2, L3, змінного конденсатора C3 і ємності задавача Cд. За допомогою конденсатора C3 міст регулюється в початковий момент, коли рівень вимірювального середовища знаходиться на нижній границі (“установка нуля”). При зміні рівня речовини в резервуарі змінюється ємність задавача Cд , що викликає розбаланс моста. Сигнал розбалансу, який знімається з вимірювальної діагоналі моста, демодулюється детектором Д1-Д4 і вимірюється місцевим вказівником рівня - міліамперметром, а також дистанційним вимірювачем рівня, які підключені до затискачів 3-4. Змінний опір Rр служить для встановлення стрілки місцевого вказівника рівня на кінцеву відмітку (100%) при верхньому положенні рівня матеріалу в резервуарі. Максимальна відстань від електронного блоку до дистанційного вказівника рівня 1000м. Границі вимірювання висоти рівня в резервуарі 0-5м. Порядок виконання роботи 1. Ознайомитись з пристроєм і роботою гідростатичного і електричного рівнемірів. 2. Провести повірку (градуювання) п’єзометричного і електричного ємнісного рівнемірів за допомогою мірного шкла. П р о т о к о л лабораторної роботи Задача : Ознайомитись з методами вимірювання рівня , принципом дії і конструкціями різних типів рівнеметрів . Провести повірку або градуювання деяких рівнеметрів і вияснити причини похибок вимірювання . 1.Механічний рівнеметр типу , вторинний прилад ,типу ,№ , зі шкалою від до ,клас точності , Контрольний прилад , зі шкалою від до , Інші дані Протокол вимірювань Хід вгору Покази вторинного приладу Хід вниз Похибка ВИСНОВКИ: 1.Електричний рівнеметр типу , вторинний прилад ,типу ,№ , зі шкалою від до ,клас точності , Контрольний прилад , зі шкалою від до , Інші дані Протокол вимірювань Хід вгору Покази вторинного приладу Хід вниз Похибка ВИСНОВКИ: Список літератури 1. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств: Учебник, 3-е изд. - М.: Машиностроение, 1983. - 424с. 2. Измерения в промышленности: - Справочник. - Под. ред. П. Профоса. Перевод с нем. под ред. Д.И. Агейкина. - М.: Металургия, 1980. - 648с. 3. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник, 3-е изд. - М.: Энергия, 1978. - 704с. 4. Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологические измерения и приборы: Учеб. для студ. вузов по спец. «Автоматизация технологических процессов и производств».- М.: Высш. шк., 1989.- 456с. 5. Промышленные приборы и средства автоматизации: Справочник. Под ред. В.В. Черенкова. - Л.: Машиностроение, Лен. отд-ние, 1987. - 847с. 6. Геращенко О.А., Гордов А.Н., Лах В.И., Стаднык Б.И., Ярышев Н.А. Температурные измерения: Справочник. - К.: Наукова думка, 1984. - 496с. 7. Наладка средств измерений и систем технологического контроля: Справочное пособие. Под ред. А.С. Клюева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1990.- 400 с. 8. Смирноа А.А. Справочное пособие по ремонту приборов и регуляторов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 832 с. Навчальне видання Дослідження та перевірка рівнемірів Методичні вказівки та інструкція до лабораторної роботи №13 з дисципліни “Технологічні вимірювання та прилади” для студентів базового напрямку 6.0922500 “Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології Укладач: Богдан Андрійович Кріль Підписано до друку 00.00.00 Формат 60х84/16. Папір офсетний. Друк на ізографі. Умовн. друк. Арк.. 0.00 Обл. – вид. арк.. Наклад 15 прим. Зам.000. Тиражування здійснене на кафедрі АТХП Відповідальний за випуск – Пістун Є.П.

Інші Інші

13.12.2011 03:12-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись