Описание средств измерения расхода

В данном процессе горячая вода от нагревателя поступает в калорифер первого подогрева по трубопроводу со значением расхода 4 м³/ч. Подходящим средством измерения для этого является ротаметр типа РПФ-4ЖУЗ.

Из расходомеров обтекания наибольшее распространение получили ротаметры, принцип действия которых заключается в том, что при движении жидкости или газа снизу вверх через конусную трубку поплавок поднимается или опускается до тех пор, пока сила тя­жести не уравновешивается разностью давлений до и после поплавка и выталкивающей силой. Благодаря этому каж­дой величине расхода при определенной плотности и кине­матической вязкости среды соответствует строго определен­ное положение поплавка. Ротаметры выпускаются для местного измерения расхода без дистанционной передачи показаний, с электрической дистанционной передачей по­казаний без местной шкалы, с пневматической дистан­ционной передачей и местной шкалой показаний.

К основным преимуществам ротаметров можно от­нести простоту конструкции, возможность измерения ма­лых расходов, значительный диапазон измерения, возмож­ность измерения расхода агрессивных сред. Величина потери напора от установки ротаметра не превышает 0,1 кгс/см² для жидкостей и 0,05 кгс/см² для газов. Недо­статками ротаметров являются большая чувствительность к температурному изменению вязкости (особенно при измерении малых расходов), необходимость градуировки на измеряемой среде или коррекции показаний, невозмож­ность измерения расхода загрязненных жидкостей и жид­костей, из которых выпадают осадки.

Ротаметры с процентной шкалой и унифицированным выходным электрическим сигналомвы­пускаются трех типов: типа РП с корпусом из стали Х18Н9Т, типа РПФ с корпусом, армированным фторопластом, и типа РПО для измерения расхода кристаллизующихся жидкостей и расплавов с корпусом из стали Х17Н13М2Т и паровым обогревом. При перемещении в конусном стакане поплавка со сдвоен­ными магнитами изменяется положение следящего магнита и жестко связанной с ним заслонки. Движение заслонки при изменении давления происходит до тех пор, пока следящий магнит с заслонкой не займет первоначальное положение относительно сдвоенных магнитов.

Достоинствами ротаметров являются их простота конструкции, возможность измерения малых расходов, работают на трубопроводах малых диаметров, имеют линейную статическую характеристику, имеют равномерную шкалу. К недостаткам относится необходимость вертикальной установки, влияние вязкости среды.

Технические ротаметра типа РПФ-4ЖУЗ:

Рабочее давление:                                                        16 кгс/см²;

Диаметр условного прохода:                                       40 мм.

Температура измеряемой среды:                                -40 – +150°С.

Погрешность                                                                 ±1,5%

 

Описание контроллера

Контроллер Hitachi EH – 150

IBM PC совместимый программируемый микроконтроллер (рисунок 7).

Рисунок 6.1 – программируемый микроконтроллер EH–150.

Программируемый микроконтроллер EH–150 предназначен для использования в локальных и распределенных системах автоматизации в качестве автономного контроллера. Он обеспечивает прием и выдачу аналоговых и дискретных сигналов, первичное преобразование сигналов по запрограммированным пользователем алгоритмам и обмен информацией по последовательным каналам связи на базе интерфейса RS–232/RS–485. Контроллер имеет открытую архитектуру и может программироваться как с помощью традиционных языков программирования (С++, ассемблер), так и с помощью лестничного программирования (ActWin). Таким образом, ЕН–150 удачно сочетает в себе качества программируемого логического контроллера (PLC) с простой и открытой архитектурой IBM PC совместимых компьютеров.

Процессор: EH–CPU 308 (рисунок 8), 32–разрядный

Память ОЗУ: 8 кбайт

Флэш–ПЗУ: 8 кбайт

Два последовательных порта: RS–232 и RS–485.

Напряжение питания: 100/110/120 В (50/60 Гц); 200/220/240 В (50/60 Гц) – переменного тока; 24 В – постоянного тока.

Колебания напряжения питания: 85…264 В – переменного тока; 21.6…26.4В – постоянного тока.

 

 

Сопротивление изоляции: =>20 МОм.

Диапазон рабочих температур: 0…55 ⁰С.

Влажность: 20…90 %

Вентиляция: естественная воздушная.

Рисунок 6.2 – процессорный модуль EH – CPU 308

Модуль питания – EH– PSA (рисунок 9)

Входное напряжение: 100…240 В переменного тока.

Выходное напряжение: 24 В 0.4 А постоянного тока.

Колебания входного напряжения: 85…264 В

Защита от токов короткого замыкания по выходу.

Диапазон рабочих температур: 0…55 ⁰С (при относительной влажности 20…90 %).

Напряжение изоляции: 1500 В переменного тока.

 

Рисунок 6.3 – модуль питания EH – PSA

 

Контроллер ввода/вывода – EH–IOC(рисунок 10)

Предназначен для связи дополнительных модулей, размещенных в вспомогательной корзине с процессорным модулем, расположенным в основной корзине.

Рисунок 6.4 – Контроллер ввода/вывода – EH–IOC

 

Входной модуль дискретных сигналов – EH–XD 16 (рисунок 11)

Входное напряжение: 24 В постоянного тока (колебания 19.2…30 В).

Входное сопротивление: 5.9 кОм.

Входной ток: 4.0 мА.

Число входных точек: 16

 

Рисунок 6.5 - Входной модуль дискретных сигналов – EH–XD 16

 

Выходной модуль дискретных сигналов – EH–YT 16

Выход: транзисторный.

Минимальный ток переключения: 1мА.

Число выходных точек: 16.

Гальваническая развязка: оптопара.

Входной аналоговый модуль – EH–AX 44

Вход токовых сигналов (каналы 0…3): 4…20 мА

Вход для сигналов напряжения (каналы 4…7): 0…10 В постоянного тока.

Разрядность: 12 бит.

Входной импеданс: по току – 100 Ом; по напряжению – 100 КОм.

Гальваническая развязка: оптопара.

Внешнее соединение: двухпроводная система

Выходной аналоговый модуль – EH–AY 22

Выход для сигналов напряжения (каналы 0, 1): 0…10 В постоянного тока.

Выход токовых сигналов (каналы 2, 3): 4…20 мАРазрядность: 12 бит.

Сопротивление внешней нагрузки: по напряжению – более 10 кОм, по току – 0…500 Ом

Внешнее соединение: двухпроводная система.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе курсового проекта я ознакомился более подробно с автоматизацией технологического процессасгущения молочно-сахарной смеси. Особое внимание было уделено средствам измерения и регулирования температуры, давления, расхода, средств измерения качества готового продукта в данном технологическом процессе.

В результате курсового проекта я научился также самостоятельно подбирать средства измерения и регулирования для автоматизации производственных процессов.