Измерение P, L, F, T на АЭС

1. Измерение P, L, F, T на АЭС

Инструктор УТП НВАЭС-2 Лепилин В.А
.

2. Измерение P, L, F, T на АЭС

Объяснить принцип
измерения P, L, F, T
Назвать типы датчиков на
АЭС для измерения P, L, F, T
Цели обучения
Объяснить схемы подключения
датчиков P, L, F, T
Объяснить требования к
монтажу датчиков P, L, F, T

3. Измерение P, L, F, T на АЭС

Измерение давления
Измерение уровня
План
презентации
Измерение расхода
Измерение температуры

4. Измерение давления

Понятие и виды давлений, единицы измерений
Принципы измерения давления
Датчики давления и принцип их действия
Требования к монтажу

5. Понятие давления

Давление - это физическая величина, равная
отношению модуля силы, действующей
перпендикулярно поверхности, к площади
этой поверхности.
Р =F/S
Р – давление [н/м²]
F-приложенная сила [н]
S - площадь поверхности [м²]

6. Виды давлений

Ризб.= Рабс. – Рбар.
Разность (перепад)
давлений
Абсолютное давление –
величина измеренная
относительно давления
равного абсолютному нулю
(абсолютного вакуума).
Избыточное давление
Рвак.= Рабс. – Рбар.
это величина на которую
измеряемое давление
больше барометрического.
Давление барометрическое
— это абсолютное давление
земной атмосферы
Давление вакууметрическое
это величина на которую
измеряемое давление
меньше барометрического.
Избыточное или вакууметрическое
давление измеряется относительно
барометрического давления
Разность (перепад) давлений - если сравнивается
одно давление относительно другого, причем
ни одно из них не равно барометрическому.

7. Единицы измерения давления

1 Па (Паскаль) = 1 н/м2 [система СИ]
1 бар = 1 x 10^5 Па [система СГС]
1 кГс/см2 = 1 ат [атмосфера техническая]= 9,8*10^4 Па
[aти] – «атмосфера техническая избыточная» (отсчет относительно атмосферного
давления);
[ата] – «атмосфера техническая абсолютная» (отсчет от точки абсолютного вакуума);
[атв] – «атмосфера техническая вакуумная» (отсчет относительно атмосферного
давления)
В качестве единиц измерения давления (разрежения) применяют также метр и
миллиметр водяного столба и миллиметр ртутного столба.
Соотношения между этими единицами таковы:
1 кгс/см 2 = 735,56 мм рт. ст. (при 0 °С);
1 кгс/см 2 = 10 м вод. ст. (при 4 °С);
В науке, а иногда и в технике за единицу давления принимается физическая
атмосфера, обозначаемая атм и равная давлению столба ртути высотой 760 мм
рт. ст. при 0 °С.
Соотношения между технической и физической атмосферами следующие:
1 кгс/см2 = 0,9678 атм;
1 атм = 1,0332 кгс/см2 = 10,332 м вод. ст.

8. Соотношение единиц измерения давления

Системы
единиц
СИ
Метр Кгс
Сек
Внесис
темные
Единицы
давления
Па (Ра)
1 Па = 1 н/м2
Кгс/см2 (аt)
атм (atm)
Техническая
атмосфера
Бар (bar)
Физическая
атмосфера
мм. рт. ст.
(mm Нg)
мм. вод. ст.
(mm. H2O)
1
1,01972х10-5
10-5
0,98692х10-5
750,06х10-5
0.101972
0,980665х105
1
0,980665
0,96784
735,563
104
1 бар=106 дин/
см2
105
1,01972
1
0,98692
750,06
1,01971х104
1 атм = 760 мм
рт. ст.
1,011325х105
1,0332
1,011325
1
760
1,0332х104
1 мм рт. ст.
133,322
1,35951х10-3
1,33322х10-3
1,31579х10-3
1
13,5951
1 мм вод. ст.
9,80665
10-4
9,80665х10-5
9,67841х10-5
7,3556х10-2
1
1 ат= 1кгс/см2
Техническая атмосфера
Физическая атмосфера
Пример: Перевести давление 16 Мпа выраженное в единицах [Па] в давление
выраженное в единицах [кгс/см2]:
16 Мпа =16х10^6 х 1,01972х10^-5=16х10,197=163,152 кгс/см2

9. Первичные преобразователи датчиков давления

Тензорезистивные
преобразователи
Емкостные
преобразователи
Пружинные
преобразователи
« Для реализации принципа разнообразия в комплекте датчиков инициирующих защит
первого канала системы безопасности используются датчики с тензорезистивным
преобразователем, а второго канала системы безопасности с емкостным
преобразователем.» Техпроект АСУ ТП НВАЭС-2. 2012г. Том 14, книга 1, стр.193

10. Тензорезистивный принцип измерения давления

Принцип действия
тензопреобразователей
основан на явлении
тензоэффекта в материалах .
Чувствительным элементом
служит мембрана с тензорезисторами, соединенными
в мостовую схему.
Под действием давления
измеряемой среды мембрана
прогибается, тензорезисторы
меняют свое сопротивление,
что приводит к разбалансу
моста Уитстона.
Разбаланс линейно зависит
от степени деформации
резисторов и, следовательно,
от приложенного давления

11. Датчики давления ТЖИУ для АЭС

Датчики давления ТЖИУ имеют
тензометрический преобразователь

12. Датчик давления ТЖИУ406 ДИ М-100 АС

Плата электроники
ЖК - индикатор

13. Основные технические характеристики ТЖИУ 406 АС М100 АС

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Диапазон измерения: от 0…..0,16кПА до 0 -100,0МПА;
Основная погрешность: ±0.1; ±0.15; ±0.25; ±0.5%;
Перенастройка диапазонов: 6:1 (до 25:1) с сохранением класса точности;
Выходные сигналы: 0-5мА; 4-20 мА + HART; RS-485 Modbus
Возможность переключения 0-5мА на 4-20мА в одном приборе
Характеристика: линейная прямая, инверсная, по закону квадратного
корня
Диапазон рабочих температур -60С…+80С
Климатическое исполнение: УХЛ3.1, У2, ТМ, ТВ2, ТВ3, ТВ3.1
Перегрузочная способность не менее 5 от верхнего предела измерения
Соответствие требованиям по ЭМС (электромагнитной совместимости): 4
группа, критерий А
Встроенный ЖКИ с подсветкой
Встроенный аналоговый фильтр подавления помех
Гарантированная совместимость с аппаратурой ТПТС
Возможность дистанционного управления
Самодиагностика в фоновом режиме

14. Принцип измерения давления с помощью емкостного преобразователя

Давление технологической среды Р1 и
Р2 через разделительные мембраны 5
и заполняющую жидкость 6 передается
на измерительную мембрану 2,
расположенную между пластинами 4
конденсатора.
Под воздействием измеряемого
давления мембрана 2 прогибается и
в результате изменяется электрическая
емкость ячеек образованных сенсорной
мембраной и пластинами 4 конденсатора.
При перемещении мембраны 2 под
действием измеряемого давления
происходит увеличение емкости
одного из конденсаторов и уменьшение
емкости другого. Это дифференциальное
изменение емкостей ячейки под действием
давления преобразуется и обрабатывается
в электронном устройстве датчика.

15. Датчик давления «Метран 150 АС»

16. Технические характеристики Метран-150 АС

Межповерочный интервал – 4 года.
Гарантийный срок со дня ввода в эксплуатацию - 3 года.
Средний срок службы - не менее 15 лет.
Средняя наработка на отказ - не менее 270 000 ч.
Измеряемые среды: газ, жидкость, пар
Температура окружающей среды: -40…80°С
Выходной сигнал: 4-20 мА с HART-протоколом; 0-5 мА
Основная приведенная погрешность до ±0,075%; опции до ±0,2%; ±0,5%
Группа размещения – 3, 4 в соответствии с ОТТ 08042462
Группа условий эксплуатации - 1.3, 1.4, 2.1 в соответствии с СТО
1.1.1.07.001.0675
Группа назначения - 1, 2, 3 в соответствии с ОТТ 08042462
Класс безопасности - 2, 3, 4 в соответствии с ОПБ 88/97
Категории сейсмостойкости - 1 по НП-031-01 •Группа по безотказности – 1
Группа по способу монтажа – Б в соответствии с ГОСТ 29075
Степень защиты от воздействия пыли и воды IP66

17. Принцип измерения давления с помощью манометрической пружины

Первый деформационный манометр с трубчатым чувствительным
элементом был изобретен случайно.
Рабочий, при изготовлении змеевика для дистилляционного аппарата,
случайно сплющил поперечное сечение цилиндрической трубки,
изогнутой по спирали.
Тогда, чтобы восстановить форму трубки, один конец ее заглушили, а в
другой конец насосом дали давление воды.
При этом часть трубки с деформированным сечением приняла
цилиндрическую форму, а спираль на этом участке разогнулась.
Этот эффект был использован немецким (швейцарским) инженером Шинцем,
который в 1845 г. применил трубчатый чувствительный элемент для
измерения давления. Он изобрел в 1846 г. общераспространенный теперь
манометр, известный под названием манометра Бурдона, тогда как Бурдон
только усовершенствовал его.
Промышленное производство трубчатых деформационных манометров
было организовано французским фабрикантом Бурдоном, получившим в
1849 г. патент на изобретение одновитковой трубчатой пружины, именем
которого она до сих пор часто называется („Бурдоновская трубка").
Принцип действия манометров с трубчатой пружиной показан на рисунке.
Чувствительный элемент манометра выполнен в виде полой одновитковой
трубчатой пружины , центральная ось которой представляет собой дугу
окружности радиусом R с углом 200—270°.
Один конец пружины, в который через радиальный штуцер поступает
давление, закреплен, а второй (закрытый) может перемещаться. Сечение
трубчатых пружин может быть в виде эллипсоида (пружина Бурдона) или
плоскоовальное.
При подаче в трубку давления сечение деформируется и пружина стремится
распрямиться, перемещаясь в направлении величины ΔХ. Ее
чувствительность тем больше, чем больше радиус кривизны Rи и чем
меньше толщина стенки сечения δ.

18. Датчики давления МТИ

Назначение:
Манометры, вакуумметры и мановакуумметры
для точных измерений типов МТИ (манометры точных
измерений) и ВТИ предназначены для измерения
Избыточного или вакуумметрического давления
жидкостей, газов и паров.
Приборы предназначены для работы в
условиях нормированных для вида
климатического исполнения УЗ**, УХЛЗ*, ТЗ** и ТВЗ.
Приборы являются сейсмостойкими.
Изготавливаются для российской промышленности
и для поставок на экспорт, в том числе для
тропического климата.
Рекомендованы для эксплуатации на объектах
атомной энергетики (ОАЭ)

19. Технические характеристики датчиков МТИ давления с манометрической пружиной

Технические характеристики манометров, мановакуумметров и вакуумметров
показывающих пружинных для точных измерений типа МТИ (ВТИ)
Наименование
прибора
Тип
Класс
точности
Верхние пределы измерений
кгс/см2*
Манометры
МТИ
0,6; 1
0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16;25;40; 60;
100; 160; 250;400;600; 1000;1600
0,6; 1
Пределы измерений
-1...0... 0,6;
-1...0... 1,5;
-1...0... 3;
-1...0... 5;
-1...0... 9;
-1...0...15;
-1...0...24
0,6; 1
Пределы измерений**
0 ...-1;
0.6...-1.
Мановакуумметры
Вакуумметры
МТИ
ВТИ
Среда
неагрессивна
Газ, жидкость
* - Приборы с верхним пределом значения до 0,6 (0,5) МПа выпускаются с шкалами в кПа
** - Верхний предел разряжения для мановакууметров равен - 0,1МПа (-1 кгс/см2)

20. Датчики давления МТК показывающие по месту

Назначение
Приборы МТК предназначены
для измерения избыточного
и вакуумметрического
постоянного и переменного
давления не
кристаллизующихся при
рабочих температурах
жидкостей и газов,
нейтральных по отношению
к медным сплавам, а также
для измерения давления
морской воды до 6 МПа
(60 кгс/см2) в условиях
вибрации и наклонов
Приборы предназначены для работы в условиях
нормированных для вида климатического исполнения УХЛ4.2
Изготавливаются для российской промышленности и для
поставок на экспорт, в том числе для тропического климата.
Приборы ударопрочные, сейсмостойкие, водозащищённые.
Измеряемыми средами могут быть кислород и марки хладона
Циферблат покрыт фосфоресцирующим составом временного
действия.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МТК 1054
и МТК 1058 :
Диапазон измерения давления (Mрa) 0
... 60
Температурный диапазон (° C)
- 50 ... + 60
Климатическое исполнение стандартное
Относительная влажность
окружающего воздуха (% при 35 ° С) 98
Виброустойчивость при амплитуде 0,03;
0,05; 0,1 мм (Гц) 5 ... 25

21. Верхние пределы измерений датчиков давления МТК

22. Датчики давления МКУ показывающие по месту

Назначение
Приборы МКУ (манометры корабельные
унифицированные) предназначены для измерения
избыточного и вакуумметрического постоянного
и переменного давления незагрязненных
жидкостей и газов, не кристаллизирующихся
при рабочей температуре, в условиях водяных
паров, насыщенных солями, содержащимися
в морском тумане, с примесью паров масел в
условиях вибрации и наклонов.
Измеряемыми средами могут быть:
морская и пресная вода, пар,
паровоздушная смесь, технический
воздух, масло, хладон марок 12, 22, 142,
керосин, флотский мазут, соляр,
дизельное топливо, бензин, гелий, азот, кислород
Температура окружающего воздуха от - 50 до + 65 °С,
относительная влажность 100 % при температуре 50 °С.
Циферблат покрыт светосоставом временноʹго действия
Примечание:
При отрицательных температурах прибор может использоваться для измерения давления газов,
точка росы которых при максимальном рабочем давлении ниже температуры окружающей среды.

23. Технические характеристики датчиков МКУ давления с манометрической пружиной

24. Импульсная часть измерительной цепи датчиков давления

Импульсная часть измерительной цепи
датчиков давления, перепада
давления включает в себя:
запорную арматуру;
тройники на импульсных линиях;
разделительные, уравнительные и
конденсационные сосуды;
импульсную линию;
оборудование стендов ПИП

25. Установка манометров с трубчатой пружиной

Манометр устанавливается на штуцере
сосуда или трубопровода и отделен
запорной арматурой.
Если температура измеряемой среды
более 70°С, то следует устанавливать
перед манометром специальные отводы
(изогнутая кольцом трубка, трубка в виде
колена)
Перед каждым манометром должны
быть установлены трехходовой кран
или другое аналогичное устройство
для продувки, проверки и отключения
манометра.
Трёх ходовой кран предназначен для:
1. открытие среды на манометр
2. "посадка манометра на ноль"
3. продувка импульсной линии
4. подключение контрольного
манометра
На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде.
Исходя из надежности работы приборов, конечное значение их шкалы выбирают таким, чтобы оно превышало измеряемую
величину при стабильном давлении в 1,5 раза, а при колеблющемся — в 2 раза.
В обоих случаях минимальное измеряемое давление должно быть не меньше 1/3 диапазона шкалы прибора.
Манометры должны иметь класс точности не ниже 2,5—при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа, 1,5—при рабочем
давлении сосуда свыше 2,5 Мпа

26. Продувка импульсной линии пружинного манометра

27. Влияние гидростатического давления столба жидкости на показания манометра

Приборы для измерения
давления лучше всего
размещать так, чтобы на них не
действовало давление столба
жидкости в линии
При установке пружинных
манометров на уровень не
совпадающим с точкой отбора,
необходимо учитывать
давление столба жидкости :
в показания манометра вводится
указываемая на приборе поправка
со знаком «+» (если манометр
расположен выше места отбора
давления) и «—» (если прибор
расположен ниже).

28. Требованию к монтажу приборов давления на трубчатых пружинах

При установке манометров вдали от места
отбора давления, необходимо соблюдать
уклоны импульсных линий
При измерении давления воздушных сред
применяют уклон в сторону отбора
давления для устранения застойных зон
При измерении давления пара и
жидкостей применяют уклон в сторону
манометра для накопления конденсата
в коленообразной трубке (исключить
воздействие температуры среды более
70С)
При наличии пульсаций давления,
необходимо применять демпфер для
сглаживания пульсаций (устанавливается
непосредственно перед манометром)

29. Продувка импульсных линий

30. Измерение уровня

31. Понятие уровня. Единицы измерения

Уровнем называют высоту заполнения
технологического аппарата рабочей
средой относительно точки отсчета
заданной проектом.
Обычно точкой отсчета выбирают
кромку внутренней нижней образующей
поверхности технологического аппарата.
В отдельных случаях проектом может
указываться другая точка отсчета.
Уровень измеряют в единицах длины (мм,
см, м).
Уровень рабочей среды является технологическим параметром,
информация о котором необходима для контроля режима работы
технологического аппарата, а в ряде случаев для управления
производственным процессом.

32. Виды уровнемеров

Уровнемеры
с визуальным
отсчетом
Поплавковые
уровнемеры
Буйковые
уровнемеры
Гидростатические
уровнемеры
Радарные
уровнемеры
Ультразвуковые
уровнемеры

33. Поплавковый указатель уровня с магнитным указателем

Принцип действия: цилиндрический поплавок с магнитом, в байпасной (измерительной) трубе
установленной на резервуаре в виде сообщающегося сосуда передвигается вместе с измеряемой
жидкостью.
При помощи фокусированного магнитного поля поплавка магнитные пластинки внешнего индикатора
через стенку трубы поворачиваются на 180º в соответствии с уровнем.
Магнитная направляющая лента сглаживает колебания поплавкового магнита.
На внешнем индикаторе сбоку от магнитных пластинок располагается визуальная шкала уровнемера

34. Измерение уровня в открытых сосудах

h1=h2=const
Гидростатический способ измерения уровня основан на
том, что в жидкости существует гидростатическое
давление, пропорциональное глубине, т.е. расстоянию
от поверхности жидкости.
Поэтому для измерения уровня гидростатическим
способом могут быть использованы приборы для
измерения давления или перепада давлений.
При измерении уровня в открытых сосудах по схеме,
показанной на рис. перепад давления на датчике равен
гидростатическому давлению жидкости, которое
пропорционально измеряемому уровню h.
Относительно постоянный уровень жидкости в одной из
импульсной линий обеспечивается уравнительным
сосудом (наполнен до определенного уровня той же
жидкостью, что и в резервуаре).
Высота столба жидкости в другой импульсной линии
дифманометра изменяется с изменением уровня в
технологическом резервуаре.
Каждому значению уровня в резервуаре отвечает
некоторый перепад давления, обусловленный
расстоянием по высоте между уровнем и точкой отбора
давления.
Для резервуара находящемся при атмосферном
давлении, уравнительный сосуд размещают на отметке
нулевого уровня и заполняют жидкостью до уровня
нижней точки отбора давления из резервуара

35. Измерение уровня в закрытом сосуде с помощью однокамерного сосуда гидростатическим способом

Постоянный уровень жидкости в (+)
импульсной линии обеспечивается
уравнительным сосудом (наполнен
до максимального уровня той же
жидкостью, что и в резервуаре).
Уравнительный сосуд размещают
вблизи отметки максимального
уровня и заполняют жидкостью.
Высота столба жидкости в другой (-)
импульсной линии дифманометра
изменяется с изменением уровня в
технологическом резервуаре.
Каждому значению уровня в
резервуаре отвечает некоторый
перепад давления, обусловленный
расстоянием по высоте между
уровнем и точкой отбора давления.
В приведенной формуле ΔР=….
присутствуют параметры ρ.. значения
которых изменяются от температуры
и давления, и поэтому сигнал ΔР
необходимо корректировать с учетом
Р и Tпара

36. Измерение расхода

37. Понятие расхода. Единицы измерения расхода

Расходом называется количество вещества, проходящего в единицу
времени через поперечное сечение данного технологического
участка, канала .
• В международной системе единиц расход может быть объемный,
выражаемый в м3/с, или массовый, выражаемый в кг/с, т/ч.
• Внесистемной единицей измерения расхода является литр в секунду
(л/с).
Fv – объемный расход
Fm – массовый расход
Fv=UcpS- объемный расход [м3/с]
Fm=ρUcpS- массовый расход [кг/с]
Ucp - средняя скорость
ρ - плотность
S – площадь сечения

38. Типы расходомеров

расходомеры
переменного
перепада давления
Расходомеры
постоянного перепада
давления (ротаметры)
Тахометрические
счетчики
воспринимаюют перепад
давления на сужающем
устройстве, установленном
в измеряемом потоке
Воспринимают рабочим
телом (поплавком)
гидродинамическое
давление измеряемого
потока среды
принцип измерения
частоты вращающихся
частей прибора,
находящегося в потоке
измеряемой среды
ультразвуковы
расходомеры
индукционные
расходомеры
принцип измерения
скорости
распространения
ультразвука в
измеренном
потоке.
принцип измерения
электродвижущей силы
(э.д.с.), индуктированной
в магнитном поле при
протекании потока жидкости
Самое широкое распространение среди средств измерения расхода получили
расходомеры переменного перепада давления, которые используют зависимость
перепада давления на сужающем устройстве, установленном в трубопроводе от расхода.

39. Принцип расходомера переменного перепада давления

В основу принципа действия переменного перепада измерения перепада
давления на сопротивлении, введенном в поток жидкости или газа.
Любая движущая система, характеризующаяся соотношением ее кинетической и
потенциальной энергией. Для жидкостей или газов, протекающей в трубопроводе,
кинетическая энергия будет определяться скоростью движения среды через
поперечное сечение в трубопроводе, а потенциальная - давлением в трубопроводе.
При увеличении скорости протекания среды, давление падает и наоборот, т.е.
происходит превращение одного вида энергии в другой.
Это явление широко используется при создании преобразователей расхода
переменного перепада. В трубопровод, в котором необходимо измерить расход,
вводят сопротивление, уменьшающее площадь поперечного сечения трубы. Поток
среды набегая на сужающее устройство снижает свою скорость и на выходе
сужающего устройства скорость возрастает.
Если измерять давление до сопротивления и непосредственно за ним, то разность
давлений (перепад) зависит от скорости потока, а следовательно, и от расхода.
Такое сопротивление, устанавливаемое в трубопроводах, называется сужающим
устройством.
В качестве сужающих устройств в системах контроля расхода широко применяют
нормальные диафрагмы. Комплект диафрагмы состоит из диска с отверстием,
кромка которого с плоскостью диска составляет 45 %.
До диафрагмы давление в трубопроводе Р1′. Непосредственно перед диафрагмой
давление возрастает до величины Р1 и резко снижается до Р2 за диафрагмой.
Затем давление в трубопроводе выравнивается и становится меньше чем Р1′ на
величину потерь на диафрагме. Установлено, что перепад давления Р на
диафрагме:
Р= Р1 - Р2
будет равен: Р= kQ²
где k- коэффициент, зависящий от свойств жидкости и геометрических размеров
устройства;
Q - расход Среды (кг/ч, м3/ч).
Перепад давления на сужающем устройстве связан с расходом вещества квадратичной
зависимостью.
Поэтому измеренное значение ΔР необходимо преобразовывать (делать операцию
извлечения квадратного корня текущего значения ΔР ) и вносить поправки с учетом
коэффициента k.

40. Датчики расхода постоянного перепада давления

Ротаметры обычно имеют форму вертикальной
конической трубы, расширяющейся вверх, в которой
свободно перемещается вверх и вниз поплавок
специальной формы.
Жидкость (газ) движется вверх по трубе, вынуждая тем
самым поплавок подняться на определенную высоту и
образовать кольцевой зазор между ним и стенками
трубы так, чтобы силы, действующие на поплавок,
уравновесились.
Следовательно, положение поплавка ротаметра
соответствует определенной величине расхода,
которую можно определить по шкале.
Ротаметр должен располагаться вертикально.
Высота подъёма поплавка-индикатора зависит от
плотности и, в общем случае, вязкости протекающего
вещества.
Показания ротаметра обычно считываются оператором
визуально, что усложняет использование ротаметров в
автоматизированных системах.
В ротаметрах с оптическим считыванием положения
поплавка протекающее вещество должно быть
прозрачным.
Ротаметры используются в системе проботбора для контроля небольших расходов среды

41. Требования к монтажу расходомеров переменного перепада давления

Прямые участки должны составлять не менее 6-100* диаметров
трубопроводов до диафрагмы и не менее пяти – после нее.
Регулировочные задвижки и вентили можно устанавливать перед сужающим
устройством на расстоянии не менее 100 диаметров*.
Диаметр трубопровода не должен изменяться.
Центр устанавливаемой диафрагмы должен точно совпадать с
геометрическим центром трубопровода, в противном случае могут возникать
ошибки в измерениях, достигающие значительной величины.
Соединительные импульсные линии должны быть приложены по
кратчайшему расстоянию вертикально или с уклоном к горизонту не менее
1:10.
Направление уклона при замере расхода газа и воздуха должно быть в
сторону сосуда для сбора влаги, при замере пара – в сторону измерительного
прибора, при замере расхода воды – от наивысшей точки, в которой должен
быть смонтирован тройник с вентилем (воздушник) для выпуска воздуха.
*Полные требования к монтажу расходомеров переменного перепада указаны в ГОСТ 8.586. 2-5 2005

42. Измерение температуры

43. Понятие температуры. Единицы измерения.

Согласно кинетической теории температура характеризует тепловое состояние тела и пропорциональна
средней кинетической энергии теплового движения его молекул.
Из определения температуры следует, что она не может быть измерена непосредственно и судить о ней
можно по изменению других физических свойств тел зависящих от кинетической энергии движения
молекул:
объем,
давление,
электрическое сопротивление,
излучение.
Шкалы и единицы температуры
В соответствии с Международной практической температурной шкалой 1968 года (МПТШ-68)
основной температурной шкалой является:
термодинамическая температура, единица которой градус Кельвина (К).
На практике часто применяется температурная шкала Цельсия, единица которой - градус Цельсия (С),
равный кельвину. Между температурой Цельсия (С) и термодинамической температурой существуют
следующие соотношения: Т(ºС)=Т(ºК) – 273.15
В ряде зарубежных стран до сих пор применяются температурные шкалы Фаренгейта (F), Ренкина
(R`) и иногда Реомюра (R).
В МПТШ (МТШ) приняты реперные точки (тройная точка водорода, тройная точка кислорода, тройная
точка воды, тройная точка затвердевания олова и др.) и соответствующие им температуры. По реперным
точкам происходит калибровка датчиков температуры.

44. Принципы измерения температуры

45. Манометрические термометры

Манометрические термометры
работают на принципе изменения
давления (объема) рабочего тела в
замкнутом объеме в зависимости от
температуры чувствительного
элемента.
Основными частями манометрического
термометра являются - термобаллон
(чувствительный элемент), капилляр и
деформационный манометрический
преобразователь (трубка Бурдона) со
стрелкой прибора.
По принципу действия различаются газовые, жидкостные и
конденсационные манометрические
термометры.
Газовые и жидкостные имеют линейную
шкалу. У конденсационных шкала нелинейная.
Манометрические термометры используют для измерения температуры по месту

46. Термоэлектрические преобразователи

Термопара состоит из двух разнородных
проводников, спаянные концы которых
называют горячими или рабочими, а
свободные – холодными.
Принцип действия термоэлектрических
преобразователей основан на зависимости
термоэдс от температуры спаев
разнородных проводников (эффект
Зеебека).
Градуировочные характеристики различных
термопар определяются при температуре
холодных спаев 0°C
Метрологические характеристики термопар:
1.Номинальные статические
характеристики (градуировочные таблицы);
2 Чувствительность;
3 Класс допуска;
4.Показатель тепловой инерции.

47. Конструкция термоэлектрического преобразователя

48. Компенсация температуры холодных спаев

При измерении температуры технологической
среды, необходимо учитывать t холодных
спаев.
Для уменьшения влияния колебаний T
холодных спаев (свободных концов), раньше
применяли вынос точек холодных спаев в зону
постоянной температуры с последующей
корректировкой показаний термопары
В настоящее время для автоматической
корректировки применяют мостовую схему
включенную в цепь термопары или замер
t холодных спаев в соединительной коробке
холодных спаев и передачи сигнала t холодных
спаев в модуль обработки сигнала термопары

49. Корректировка T холодных спаев в модуле ТПТС

50. Принцип работы термопреобразователей сопротивления

Измерение температуры
термопреобразователями
сопротивления ТС основано на
свойстве металлов и
полупроводников изменять свое
электрическое сопротивление с
изменением температуры.
В самом общем виде зависимость
сопротивления металла выглядит:
• Rt = R0 (1 + αt)
Приведена графическая
зависимость относительного
изменения сопротивления от Т :
• Rt / R0 = (1 + αt)
Нормируемыми параметрами металлических ТС являются:
R0- сопротивление при 0 °С;
отношение W100 = R100 / R0 , где сопротивление R100 при 100 °С;
класс допускаемой погрешности
Медные датчики используются для измерения температуры в диапазоне от -200 °С до +200 °С,
платиновые - в диапазоне от -260 °С до +850 °С, никелевые - от -60 °С до +180 °С .
Платиновые имеют высокую стабильность неизменность показаний с течением времени), медные –
низкую цену и наилучшую линейность зависимости сопротивления от температуры.

51. Конструкция термопреобразователя сопротивления

Основными частями термопреобразователя
сопротивления являются:
чувствительный элемент ;
изоляционные бусы;
защитный чехол ;
штуцер для крепления ТС на технологический
объект;
головка преобразователя с зажимами для
подключения и соединительных проводов;
Порошок служит для улучшения теплового
контакта чувствительного элемента и его изоляции.
Выпускаются ТС следующих номинальных
статических характеристик преобразования:
платиновые 1П, 10П, 50П, 100П, 500П медные
10М, 50М, 100М. Число в условном обозначении
характеристики показывает сопротивление ТС
при 0С.
Пример маркировки: “ТСП100” (Термопреобразователь
Сопротивления Платиновый, 100 Ом).

52. Расположение ТС на трубопроводе

1. термопреобразователь сопротивления; 2 – защитная гильза; 3- бобышка;
4 – трубопровод; 5- изоляция трубопровода; 6- теплоизоляция места крепления ТС.
Монтаж ТС на трубопроводы осуществляют так, чтобы чувствительная часть находилась
вблизи оси трубопровода. ТС для контроля сред основного оборудования устанавливаются
в защитные термометрические гильзы.
При установке ТС в защитные термометрические гильзы должен быть
обеспечен надежный тепловой контакт между корпусом ТС и защитной гильзы.

53. Монтаж первичных преобразователей температуры в защитных гильзах

Гильзы термометрические предназначены для защиты монтажной части датчиков температуры от механического
или химического воздействия рабочей среды. Гильзы изготавливаются из нержавеющей стали марки
08(12)Х18Н10Т и подразделяются по условному давлению рабочей среды на гильзы низкого (Ру до 25 МПа) и
высокого (Ру до 50 МПа) давления.
Внутренний диаметр канала гильзы определяется наружным диаметром устанавливаемого датчика температуры.

54. Схема подключения термопреобразователя сопротивления

55. Спасибо за внимание