СКАЧАТЬ:  referat.zip [49,17 Kb] (cкачиваний: 87)

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Технические средства автоматизации»

на тему:

Термопреобразователь сопротивления ТСМ-101

Оглавление

Введение..................................................................................................... 3

1. Назначение............................................................................................. 4

2. Технические характеристики................................................................. 4

3. Устройство и работа ТС ....................................................................... 4

4. Маркировка и пломбирование ............................................................. 5

5. Меры безопасности ............................................................................... 5

6. Подготовка к использованию................................................................ 6

7. Техническое обслуживание .................................................................. 6

8. Хранение и транспортирование ........................................................... 6

9. Принцип действия.................................................................................. 6

Список литературы.................................................................................... 9

Введение

Высокопроизводительная, экономичная и безопасная работа технологических агрегатов нефтяной промышленности требует применения современных методов и средств измерения величин, характеризующих ход производственного процесса и состояние оборудования. Автоматический контроль является логически первой ступенью автоматизации, без успешного функционирования которых невозможно создание эффективных АСУ ТП.

В современной техники для решения задач автоматического контроля все шире применяют полупроводники, лазеры, радиоактивные материалы, ЭВМ. Нефтяная промышленность является одной из основных отраслей народного хозяйства, в ней занято большое количество трудящихся, обслуживающих мощные и сложные агрегаты. При высоких производительностях даже самые небольшие ошибки управления агрегатом приводят к большим абсолютным потерям топлива, электроэнергии. В результате этого возрастает роль автоматического контроля и управления производственными процессами.

Основными параметрами (величинами), которые необходимо контролировать при работе в нефтяной промышленности является температура различных сред; расход, давление, состав газов и жидкостей.

Стремительное развитие электроники и вычислительной техники оказалось предпосылкой для широкой автоматизации самых разнообразных процессов в промышленности, в научных исследованиях, в быту. Реализация этой предпосылки в значительной мере определялась возможностями устройств для получения информации о регулируемом параметре или процессе, т.е. возможностями датчиков. Датчики, преобразуя измерительный параметр в выходной сигнал, который можно измерить и оценить количественно, являются как бы органами чувств современной техники.

1. Назначение

ТС предназначен для измерения температуры окружающей среды, жидких, газообразных и сыпучих сред в различных отраслях промышленности.

2.  Технические характеристики

 Основные технические характеристики приведены в таблице 1.

 Таблица 1

3. Устройство и работа ТС

3.1 Работа ТС основана на свойстве меди изменять электрическое сопротивление в зависимости  от  температуры.  Изменение  сопротивления  регистрируется  вторичным прибором,  в  измерительную  схему  которого  включен  термопреобразователь  сопротивления.

3.2 Измерительным  узлом  ТС  является  чувствительный  элемент (ЧЭ),  представляющий  собой  бифилярную  намотку  из медного (ТСМ) микропровода. ЧЭ  помещен  в защитную арматуру и включен в электрическую цепь ТС в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 1.

3.3 Конструкция ТС неразборная.

3.4 Конструктивные особенности и габаритные размеры приведены на рисунке 2.

4. Маркировка и пломбирование

4.1. На ТС нанесены:

–  товарный знак предприятия-изготовителя;

–  условное обозначение типа ТС;

–  условное обозначение НСХ;

–  класс допуска;

–  условное обозначение схемы внутренних изменений;

–  рабочий диапазон измерений;

–  дата выпуска (год, месяц).

5. Меры безопасности

5.1. При  эксплуатации и  техническом обслуживании необходимо соблюдать  требования  настоящего  руководства  по  эксплуатации,  ГОСТ  12.3.019-80, “Правил  технической эксплуатации электроустановок потребителей” и “Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей”.

5.2. Подключение и техобслуживание ТС должны производиться только квалифицированными специалистами, изучившими настоящее руководство по эксплуатации.

6. Подготовка к использованию

6.1. Установите ТС на штатное место и закрепите его.

6.2. Произведите подключение ТС к измерительному прибору в соответствии с требованиями на последний. При монтаже внешних связей необходимо обеспечить надежный контакт проводников ТС и клемм прибора.

7. Техническое обслуживание

7.1. Техническое обслуживание ТС проводится не реже одного раза в шесть месяцев и состоит в контроле его крепления, контроле электрических соединений, а также в удалении пыли и грязи с ТС.

8. Хранение и транспортирование

8.1. Подготовка ТС к транспортированию и хранению должна производиться в соответствии с ГОСТ 12997.

8.2 ТС следует хранить в закрытых отапливаемых помещениях в упаковке из гофрокартона при следующих условиях:

–  температура окружающего воздуха от 0 до 60°С;

–  относительная влажность воздуха не более 95% при температуре 35°С;

–  в воздухе помещения не должно быть пыли, паров кислот и щелочей, а также газов, вызывающих коррозию.

8.3 Транспортирование ТС может выполняться любым видом транспорта на любое расстояние с любой скоростью, допускаемой этим видом транспорта, при температуре от минус 65°С до +70°С и относительной влажности до (95±3) % при температуре 40°С в  соответствии  с  правилами  перевозки  грузов,  действующими  на  данном  виде  транспорта.

9. Принцип действия

Термометр сопротивления - датчик измерения температуры. Принцип действия основан на измерении калиброванного медного или платинового сопротивления. Зависимость сопротивления датчика от температуры - называется градуировка. Наиболее распространённые градуировки в промышленности: 50П, 50М, 100М, 100П. Градуировки 21, 23 - являются устаревшими. Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение на западе получили PT100(сопротивление при 0°С - 100Ω) PT1000(сопротивление при 0°С - 1000Ω) (IEC751). Зависимость от температуры почти линейна и подчиняется квадратичному закону при положительной температуре и уравнению 4 степени при отрицательных. Температурный диапазон -200 +800°С.

Расчёт отношения температуры от сопротивления

Расчёт температуры от сопротивления основан на уравнении: Callendar-Van Dusen equation(англ.)

Отсюда, R_T сопротивление при T, R₀ сопротивление при 0 °C, и константы(для платинового сопротивления) :

Поскольку B и C коэффициэнты относительно малы, сопротивление растёт почти линейно по мере роста температуры.

Существуют полупроводниковые термометры сопротивления - при увеличении температуры, сопротивление этих датчиков уменьшается. Применяются обычно на транспорте. Для подключения используют обычно 2-х проводную схему подключения.

Существует 3 схемы включения датчика в измерительную цепь:

• 2-х проводная

где:

resistance element – сопротивление

bridge output – выход моста

power supply – источник питания

В схеме подключения простейшего термометра сопротивления используется два провода. Такая схема используется там, где не требуется высокой точности, так как сопротивление соединяющих проводов несколько искажает входной сигнал. При использовании такой схемы появляется возможность использования проводов длиной в 100 метров. При работе схемы равно уравновешиваются плечи моста.

• 3-х проводная
• 4-х проводная

По мере увеличения количества проводов растёт точность измерения и уменьшается влияние потенциала и сопротивления контактов. В промышленности, как правило, необходимо использовать 4-х проводную схему измерения, т.к. "экономия" на проводах очень быстро теряется за счёт низкой достоверности результатов измерений.

Преимущества термометров сопротивления

• Высокая точность измерений (обычно лучше ±1 °C), может доходить до 0,001°С.
• Компенсация сопротивления линий при использовании 4-х проводной схемы измерений
• Практически линейная характеристика

Недостатки термометров сопротивления

• Низкий диапазон измерений (по сравнению с термопарами)
• Не могут измерять высокую температуру (по сравнению с термопарами)

Список литературы

1. Паспорт ТСМ-101
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/Термометр_сопротивления
   1. Гордов А.Н., Жагулло О.М., Иванова А.Г. Основы температурных измерений. М.: Энергоатомиздат, 1992.
   2. 2. Датчики теплофизических и механических параметров. Справочник, 3т.1, кн.1/ Под общ.ред. Коптева Ю.Н., под ред. Багдатьева Е.Е.,
   3. 3. Суханова Н.Н., Суханов В.И., Юровский А.Я. Полупроводниковые термопреобразователи с расширенным диапазоном рабочих температур.