Материал: 4729

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова»

ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

Методические указания к практическим занятиям для студентов

по направлению подготовки

15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производств

Воронеж, 2016

УДК 658.5.011.56

Поляков, С. И. Технические измерения и приборы [Текст]: метод.

указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 15.03.04 - Автоматизация технологических процессов и производств / С. И. Поляков; Мин-во обр-я и науки Рос. Фед., ФГБОУ ВО

«ВГЛТУ». – Воронеж, 2016. 32 с.

Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»

Рецензент: профессор кафедры автоматизации технологических процессов и производств Воронежского государственного архитектурно-

строительного университета В.И. Акимов

2

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы заключается в изучении контроля уровня жидкости в баке с помощью измерительных приборов и SCADA-системы. Расчѐт погрешностей измерительных систем вышеуказанных параметров.

Задачей практических работ является изучение разницы контроля уровня жидкости в баке с помощью измерительных приборов и SCADA-

системы.

1 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ

Учебно-исследовательская установка информационно-измерительной системы контроля и регулирования теплотехнических параметров представляет собой комплекс современного оборудования, предназначенного для наиболее точного и быстрого измерения основных технологических параметров, таких как температура, расход, давление, перепад давлений,

уровень, тепловая энергия. 3D модель лабораторной установки представлена на рис. 1.

В состав лабораторной установки входят следующие измерительные устройства и оборудование:

1 – контроллерное оборудование; 2 – переключатель питания; 3 –

показывающий прибор; 4 – регистратор; 5 – показывающий прибор; 6 –

дистанционный указатель положения; 7 – переключатель управления автомат/дистанционное; 8 – рабочая станция; 9 – кнопка отключения звуковой сигнализации; 10 сигнальная лампа минимального уровня в нижнем баке; 11 – лампа индикации работы ТЭНа; 12 – аварийный выключатель ТЭНа и насоса; 13, 14 – ручные задатчики; 15 – ультразвуковой уровнемер;

16 – цифровой манометр; 17 – сужающее устройство; 18 – измерительный преобразователь давления (на 3D модели скрыт верхним баком); 19 –

3

верхний бак; 20 – регулирующий клапан; 21 – дифференциальный манометр;

22 – ручной вентиль слива воды из верхнего бака; 23,27 – ручные вентили закрытия контура радиатора; 24 – измерительный преобразователь температуры; 25 – электромагнитный расходомер; 26 – радиатор; 28 –

нижний бак; 29 – ТЭН (на 3D модели скрыт нижним баком); 30 – насос; 31 –

измерительный преобразователь температуры.

Рис. 1 3D модель учебно-исследовательской установки

Упрощѐнная функциональная схема установки приведена на рисунке 2.

На ней установлены два измерительных преобразователя температуры, где первичными преобразователями являются платиновые термопреобразователи сопротивления: 24 типа SITRANS TF 2 (рис. 1) и 31 типа SITRANS T,

4

осуществляющие функции измерения температуры воды за радиатором 26 и

в нижнем баке 28 соответственно. Данные с преобразователей поступают на контроллер 1. Показания помимо рабочей станции со SCADA-системой дублируются на двух устройствах 3 и 5 типа SITRANS RD200.

Измерение давления жидкости внутри верхнего бака 19, являющегося объектом регулирования, производится цифровым манометром 16 типа

SITRANS P DS III.

Измерительный преобразователь давления 18 типа SITRANS P ZD

установлен с целью измерения давления воды в подающем трубопроводе.

На лабораторной установке производится измерение расхода воды на подаче в верхний бак 19 и на сливе из него. В трубопровод подачи воды в бак установлена диафрагма 17, перепад давления с которой подаѐтся на дифференциальный манометр 21 типа SITRANS P DS III, предназначенный для измерения расхода воды методом переменного перепада давления.

Диафрагма рассчитана и изготовлена по индивидуальному заказу для данной установки, так как стандартная методика расчѐта предназначена для больших диаметров трубопроводов не менее 50 мм. Расход воды на сливе бака измеряется с помощью преобразователя 25 типа SITRANS MAG 5000. Этот преобразователь обрабатывает сигналы, поступающие от соответствующих магнитно-индуктивных датчиков, и обеспечивает функцию блока питания.

С целью измерения основного технологического параметра установки – уровня воды в верхнем баке – установлен ультразвуковой уровнемер 15 типа

SITRANS Probe LU. Этот преобразователь выполняет функции по измерению уровня в соответствии с запрограммированными параметрами. Изменение параметров настройки уровнемера может проводиться посредством ручного программатора.

Система автоматического регулирования уровня воды в баке позволяет осуществлять регулирование двумя способами на выбор оператора: с

помощью изменения частоты работы насоса 30 или с помощью

5