Вопрос 3. Демонтаж, монтаж и наладка системы измерения температуры.

Ответ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Монтаж и наладка систем управления – сложный комплекс работ, выполняемый в соответствии с проектом и действующими техническими условиями. Основой любой системы управления являются контрольно- измерительные приборы. Широкое внедрение этих приборов обусловливает высокие требования как к качеству их монтажа, так и качеству монтажа системы управления в целом. От качества и правильного выполнения монтажных работ зависит дальнейшая надежная эксплуатация систем управления. На заключительном этапе работ по внедрению систем управления проводят наладку, заканчивая сдачей этих систем в эксплуатацию. В целом наладочные работы – это сложное сочетание операций по проверке, регулировке, отладке, подготовке, включению и обеспечению надежной работы систем управления технологическими про-цессами в заданных условиях. Отчет по лабораторной работе должен включать в себя: – схемы установки согласно заданию; – табличные данные результатов измерений и наблюдений; – результаты обработки опытов в форме расчетов; – заключение по каждому опыту с выводами. Основные требования техники безопасности Техника безопасности работ включает в себя следующие требования: – включение аппаратуры на стенде производится только под контролем преподавателя или вспомогательного персонала кафедры; – все соединения электрических схем должны быть тщательно изолированы; – не допускается сборка и разборка схемы, находящейся под напряжением; – не разрешается оставлять приборы под напряжением без надзора; – проверка наличия напряжения может производиться только соответствующими приборами; 6 – после окончания работ на стенде вся аппаратура выключается и приводится в состояние, соответствующее первоначальному. Правила монтажа первичных измерительных преобразователей для измерения температуры Наиболее распространены системы измерения температуры, состоящие из первичных измерительных преобразователей (термометрических чувствительных элементов, являющихся составной частью термоэлектрических преобразователей и термометров сопротивления) и измерительных приборов (автоматических потенциометров и мостов, логометров, милливольтметров и миллиампер- метров), соединенных между собой каналами связи. Точность системы измерения является ее важнейшей характеристикой и зависит от метода измерения, аппаратного состава системы и качества выполнения монтажных и наладочных работ. Целью лабораторных работ 1 и 2 является изучение правил монтажа и наладки систем измерения температуры и получения практических навыков по их применению. Монтаж термоэлектрических преобразователей При установке по месту термоэлектрических преобразователей применяют типовые закладные детали. В местах установки термоэлектрических преобразователей не должно быть притоков холодного воздуха или прорыва наружу нагретых газов. Глубина погружения преобразователей должна быть максимальной, благодаря чему увеличивается ее тепловоспринимающая поверхность. Располагать их следует в местах, где наибольшая скорость потока среды, в результате чего будет увеличиваться коэффициент теплопередачи. Примеры установки термоэлектрических преобразователей приведены на рис. 1. Монтаж термоэлектрических преобразователей производят с соблюдением следующих требований: – исполнение монтируемых преобразователей должно соответствовать параметрам и свойствам измеряемой и окружающей среды; 7 – перед установкой необходимо проверить с помощью мегомметра целостность сваренных термоэлектродов; – при малых диаметрах трубопроводов преобразователи устанавливают под углом 30 или 45° к оси трубопровода или размещают их в колене трубопровода. Для этих целей могут также применять специальные расширители, устанавливаемые таким образом, чтобы поток протекал снизу вверх; – рабочая часть поверхностных термоэлектрических преобразователей должна плотно прилегать к измеряемой поверхности на возможно большей площади, а места соприкосновения должны быть очищены до металлического блеска; – при измерении температуры сред, имеющих высокое давление и большую скорость движения, погружаемые преобразователи монтируют в специальных защитных оправах. Длину защитной оправы выбирают в зависимости от длины монтажной части термопары; – при измерении температур более 400 °С термоэлектрические преобразователи рекомендуется устанавливать вертикально. При горизонтальном размещении для предотвращения деформации необходимо устанавливать дополнительную опору; – при горизонтальном и наклонном монтаже штуцер для ввода проводов в головку преобразователя, как правило, должен быть направлен вниз; – рабочий конец термопары необходимо расположить в середине измеряемого потока или плотно прижать к измеряемой поверхности. Конец погружаемой части термопары должен выступать за ось потока на 5–10 мм. При установке преобразователя для измерения температуры в рабочем пространстве печей, в топках и газоходах конец термопары должен входить в измеряемую среду на 20–50 мм; – при монтаже платиновых преобразователей нельзя допускать непосредственного воздействия пламени или холодного воздуха на фарфоровую оболочку, так как она при резких колебаниях температуры быстро выходит из строя; – при монтаже термоэлектрических преобразователей для измерения температур потоков запыленных сред, для предотвращения быстрого механического их износа в отборных 8 устройствах предусматривают специальные отбойные козырьки в виде уголка 540´540 или сегмента из листовой стали; – при измерении температуры поверхности стен и сводов печей, топок, газоходов преобразователи следует помещать в коническом углублении, выбранном в кладке; – при присоединении к термоэлектрическим преобразователям компенсационных проводов, необходимо строго соблюдать полярность. Свободные концы преобразователей должны иметь постоянную температуру; соединительные линии от термоэлектрических преобразователей должны быть защищены от механических повреждений, электрических помех, влияния высокой температуры и влажности окружающей среды; – соединительные линии должны иметь минимальное сопротивление, которое для всех соединительных и компенсационных проводов вместе с термопарой не должно превышать паспортное значение сопротивления внешней цепи, подключаемой к прибору;

Рис. 1. Примеры установки термоэлектрических преобразователей ã) при использовании: прямой (а) и скошенной (б) бобышек; в оправе фланцевой с бобышкой (в) и с сальником (г); 1 – закладная конструкция; 2 – термоэлектрический преобразователь; 3 – легкоснимаемый слой тепловой изоляции

– особое внимание следует обратить на снижение переходных сопротивлений в клеммных зажимах и переключателях. На соединительных линиях запрещается применять однополюсные пере- ключатели, так как возможный электрический контакт между отдельными термопарами приводит к искажению показаний прибора. Монтаж термопреобразователей сопротивления Для установки на рабочих местах термопреобразователей сопротивления используют закладные конструкции. Монтаж термопреобразователей сопротивления осуществляют с соблюдением следующих требований: – исполнение монтируемых термометров должно соответствовать параметрам и свойствам измеряемой и окружающей среды; – перед установкой термопреобразователей сопротивления необходимо проверить целостность электрической цепи термометра и сопротивление изоляции между чувствительным элементом и корпусом термометра с помощью мегомметра; – конец погружаемой части термопреобразователя сопротивления необходимо размещать для платиновых термометров на 50–70 мм ниже оси измеряемого потока, для медного – на 25–30 мм; – на трубопроводах диаметром 50 мм и менее термопреобразователь сопротивления необходимо устанавливать в специальных расширителях таким образом, чтобы поток проходил снизу вверх; – рабочая часть поверхностных термопреобразователей сопротивления должна плотно прилегать к измеряемой поверхности на возможно большей площади, а места соприкосновения должны быть очищены до металлического блеска; – при измерении температур сред, имеющих высокое давление и большие скорости движения, погружаемые термометры монтируют в специальных защитных оправах. Длину защитной оправы выбирают в зависимости от длины монтажной части термометра; в местах установки термопреобразователей сопротивления не должно быть притоков холодного воздуха или прорыва наружу нагретых газов; при измерении температуры более 400 °С термопреобразователи сопротивления рекомендуется устанавливать вертикально. 10 При горизонтальной установке с целью предотвращения деформации необходимо устанавливать дополнительную опору; при горизонтальном и наклонном монтаже штуцер для ввода проводов в головку термометра рекомендуется направлять вниз; сечение соединительных проводов должно быть 1–1,5 мм; соединительные провода должны быть защищены от механических повреждений, влияния высокой температуры и влажности окружающей среды; термопреобразователи сопротивления, измеряющие температуру воздуха в помещениях, необходимо устанавливать на конструкциях, которые удалены от стены на 50–70 мм; подвод проводов к термометрам, как правило, осуществляют в металлорукавах длиной не более 500 мм. Разрешается непосредственное подсоединение защитной трубы к головке термометра. При этом необходимо предусматривать разъемное соединение. Подводимые к термометру кабели, провода и трубы должны быть промаркированы и иметь бирки с номером позиций по проекту; платиновые термопреобразователи сопротивления нельзя устанавливать на вибрирующем оборудовании и трубопроводах. Примеры установки термопреобразователей сопротивлений приведены на рис. 2.

Рис. 2. Примеры установки термопреобразователей сопротивлений на трубопроводах: а, б – на горизонтальных и вертикальных участках; в – на колене; г – с помощью расширителя; 1 – трубопровод; 2 – бобышки; 3 – термопреобразователь; 4 – расширитель