СКАЧАТЬ:  moya-tsa.zip [1,43 Mb] (cкачиваний: 24)

Курсовая работа

по дисциплине «Технические средства автоматизации»

на тему: «ТЕРМОМЕТРЫ  ЦИФРОВЫЕ  МАЛОГАБАРИТНЫЕ

ТЦМ 9410»

СОДЕРЖАНИЕ

1. 1. ВВЕДЕНИЕ.. 3
2. 2. ОПИСАНИЕ И РАБОТА.. 4

2.1. Назначение изделий. 4 

2.2. Технические характеристики. 5 

2.3. Состав изделий. 9 

2.4. Устройство и работа. 9 

2.5. Сообщения об ошибках. 14 

1. 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ... 14

3.1. Подготовка изделий к использованию.. 14 

3.2. Внешний осмотр. 15 

3.3. Опробование. 15 

1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 16
2. ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 17
3. ПРИЛОЖЕНИЕ Б.. 20
4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... Ошибка! Закладка не определена.

1. ВВЕДЕНИЕ

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.

Среди широкого разнообразия измерительных параметров одним из основных является температура. Ее измерение необходимо во всех сложных технологических процессах. Большое разнообразие датчиков температуры, работающих на различных физических принципах и изготовленных из различных материалов, позволяет измерять ее  даже в самых труднодоступных местах – там, где другие параметры измерить невозможно. Так, например, в активной зоне атом­ных реакторов установлены только датчики температуры, измерение которой поз­воляет оценить другие теплоэнергетические параметры, такие как давление, плот­ность, уровень теплоносителя и т.д.

В повседневной жизни, в быту также применяются датчики температуры, например для регулирования отопления на основании измерения температуры теплоносителя на входе и выходе, а также температуры в помещении и наружной температуры; регулирование температуры нагрева воды в автоматических сти­ра­льных машинах; регулирование температуры электроплит, электродуховок и т.п.

Данная работа содержит сведения о конструкции, принципе действия, характеристиках цифровых датчиков, т.е. датчиков, генерирующих последовательность импульсов или двоичное слово; а именно, термометров цифровых малогабаритных ТЦМ 9410 и указания, необходимые для правильной и безопасной эксплуатации термометров.

2. ОПИСАНИЕ И РАБОТА

2.1. Назначение изделий

2.1.1. Термометры цифровые малогабаритные ТЦМ 9410 (далее - ТЦМ) предназначены для измерения температуры различных, в том числе агрессивных, сред посредством погружения термопреобразователей в среду (погружные измерения) или для контактных измерений температуры поверхностей, в том числе вращающихся поверхностей, с фиксацией минимальных и максимальных значений температуры, а также для измерения сопротивления термопреобразователей сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-94 и термоэлектродвижущей силы термоэлектрических преобразователей (ТП) по ГОСТ Р 8.585-2001.

2.1.1.1. ТЦМ работают в комплекте с первичными преобразователями - термопреобразователями ТТЦ (погружными и поверхностными).

2.1.1.2. ТЦМ могут работать с первичными преобразователями общего назначения, а также с входными сигналами.

2.1.1.3. ТЦМ в комплекте с ТТЦ (ТТЦ01-180, ТТЦ01И-180, ТТЦ01-350-1, ТТЦ01-600-1, ТТЦ06-1300-1, ТТЦ14-180-1 – повышенной точности) и блок измерительный ТЦМ применяются в качестве эталонных (образцовых) средств измерений при поверке рабочих средств измерений температуры (ТС, ТП), а также в качестве высокоточных средств измерений при калибровке и поверке рабочих средств измерений температуры как в лабораторных и промышленных условиях, так и полевых условиях.

2.1.2. ТЦМ выпускаются в двух модификациях ТЦМ 9410/М1, ТЦМ 9410/М2 общепромышленного исполнения, отличающихся конструктивными особенностями.

2.1.2.1. ТЦМ 9410/М1 имеет взрывозащищенное исполнение с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с добавлением в шифре (Ех).

2.1.2.2. ТЦМ 9410Ех/М1 с маркировкой взрывозащиты ЕхiaIIAT6 X выполнены во взрывозащищенном исполнении и имеют особовзрывобезопасный уровень взрывозащиты, обеспечиваемый видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» по ГОСТ Р 51330.10-99. Указанные ТЦМ допускаются для применения во взрывоопасных зонах в соответствии с требованием ГОСТ Р 51330.13-99.

2.1.3. ТЦМ являются микропроцессорными переконфигурируемыми приборами и предназначены для функционирования в автономном режиме.

2.1.3.1. ТЦМ имеют функцию автоматического определения типа комплектного первичного преобразователя и его метрологических характеристик.

2.1.4. В соответствии с ГОСТ 14254-96 степень защиты от попадания внутрь твердых тел, пыли и воды для:

• ТЦМ 9410/М1 – IP65;
• ТЦМ 9410/М2 – IP40.

2.1.5. По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации ТЦМ согласно ГОСТ 12997-84 соответствуют:

• ТЦМ 9410/М1, ТЦМ 9410/М2 - группе исполнения при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 50 ^оС (для индекса заказа t1050);
• ТЦМ 9410/М1 - группе исполнения при температуре окружающей среды от минус 30 до плюс 50 ^оС (для индекса заказа t3050)*.

2.1.6. По устойчивости к механическим воздействиям при эксплуатации ТЦМ относятся к группе исполнения LX согласно ГОСТ 12997-84.

2.2. Технические характеристики

2.2.1. Характеристики первичного преобразователя (измеряемая величина), диапазоны измерений, входные параметры и пределы допускаемой основной абсолютной погрешности относительно характеристики приведены в таблице 1.

Таблица 1

2.2.1.1. Тип первичного преобразователя (ТТЦ), характеристики ТТЦ, диапазон измерений, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности соответствуют приведенным в таблице 2.

Таблица 2

2.2.2. Время установления рабочего режима блока измерительного ТЦМ не более 30 сек.

2.2.3. Предел допускаемой дополнительной погрешности блока измерительного ТЦМ, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной (20±5) °С до любой температуры в пределах рабочих температур на каждые 10 °С изменения температуры, не более 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

2.2.4. Пределы допускаемой дополнительной погрешности ТЦМ для конфигурации с ТП, вызванной изменением температуры их свободных концов в диапазоне рабочих температур, не более ±0,5 °С.

2.2.5. Предел допускаемой дополнительной погрешности ТЦМ, вызванной воздействием повышенной влажности (до 95 % при 35°С), не более 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

2.2.6. Питание осуществляется:

• ТЦМ 9410Ех/М1

- от встроенного аккумуляторного блока с напряжением питания 

  не менее                                                                                   4,8 В;

• ТЦМ 9410/М1

- от встроенного аккумуляторного блока с напряжением питания 

   не менее                                                                                    4,8 В;

- от сетевого блока питания с напряжением                            7,2 В;

• ТЦМ 9410/М2

- от двух батареек типоразмера АА каждый напряжением             1,5 В;

- от двух аккумуляторов типоразмера АА каждый

  напряжением                                                                              1,2 В.

2.2.7. Электрические параметры внешней искробезопасной цепи блока измерительного ТЦМ 9410Ех/М1 не превышают следующих значений:

• максимальное выходное напряжение, U₀                                                            5,5 В;
• максимальный выходной ток, I₀                                                                        1,0 мА;
• максимальная выходная мощность, P₀                                                          0,006 Вт;
• максимальная внешняя емкость, C₀                                                                0,3 мкФ;
• максимальная внешняя индуктивность, L₀                                                  120 мкГн.

2.2.8. При использовании в ТЦМ термопреобразователей, не входящих в комплект, последние должны быть сертифицированы на соответствие требованиям по взрывозащите согласно ГОСТ Р 51330.0-99 и ГОСТ Р 51330.10-99.

2.2.9. Габаритные размеры  блока измерительного, мм, не более:    

• для ТЦМ 9410/М1

 - длина                           170,

 - ширина                          85,

 - высота                           35;

• для ТЦМ 9410/М2

 - длина                             142,

 - ширина                            70,

 - высота                             25.

2.2.9.1. Габаритные размеры и масса ТТЦ соответствуют приведенным в приложении А настоящего руководства по эксплуатации.

2.2.10. Масса блока измерительного ТЦМ, кг, не более:

• для ТЦМ 9410/М1     - 0,5;
• для ТЦМ 9410/М2     - 0,2.

2.2.11. ТЦМ устойчивы и прочны к воздействию влажности до 95 % при температуре    35 ^оС и более низких температурах, без конденсации влаги.

2.2.12. ТЦМ устойчивы и прочны к воздействию температуры окружающей среды  от минус 10 до плюс 50 ^оС для ТЦМ 9410/М1, ТЦМ 9410/М2 или от минус 30 до плюс 50 ^оС для ТЦМ 9410/М1 (по заказу).

2.2.13. ТЦМ в транспортной таре прочны к воздействию ударной тряски с числом ударов в минуту 80, средним квадратическим значением ускорения 30 м/с² и продолжительностью воздействия 1 ч.

2.2.14. Обеспечение электромагнитной совместимости и помехозащищенности

2.2.14.1. ТЦМ устойчивы к электромагнитным помехам, установленным в таблице 2.1.

ТЦМ нормально функционируют и не создают помех в типовой помеховой ситуации.

2.3. Состав изделий

2.3.1. В состав ТЦМ входят:

• блок измерительный;

для ТЦМ 9410/М1:

-   встроенный блок аккумуляторов,

-   сетевой блок питания (зарядное устройство или сетевой адаптер);

для ТЦМ 9410Ех/М1:

-       встроенный блок аккумуляторов с искрозащитными элементами,

-         сетевой блок питания (зарядное устройство);

               для ТЦМ 9410/М2

-       аккумуляторы типоразмера АА или

              встроенные аккумуляторы (по заказу),

• первичные преобразователи ТТЦ (по заказу),
• кабели измерительные (по заказу).

2.4. Устройство и работа 

2.4.1. ТЦМ представляет собой многофункциональный микропроцессорный переконфигурируемый прибор, режимы работы которого задаются с клавиатуры, расположенной на передней панели блока измерительного.

2.4.2. Принцип действия ТЦМ основан на аналого-цифровом преобразовании (АЦП) параметров измеряемых электрических сигналов и передачу их в микропроцессорный модуль, который обеспечивает управление всеми схемами блока измерительного.

2.4.3. На передней панели блока измерительного ТЦМ расположены:

• жидкокристаллический индикатор;
• кнопка «ВКЛ» - для включения и выключения питания ТЦМ;
•   кнопки «u», «t», «p», «q» - для установки режимов работы и параметров конфигурации.

2.4.3.1. На жидкокристаллическом индикаторе блока измерительного ТЦМ отображаются результаты измерения в цифровом виде, а также сведения о режимах работы ТЦМ.

2.4.4. На верхней панели блока измерительного расположен разъем PLT 168 для подключения первичных преобразователей ТТЦ и кабеля измерительного (при работе блока измерительного ТЦМ с первичными преобразователями общего назначения, а также для измерения напряжения постоянного тока и сопротивления постоянному току).

2.4.5. ТЦМ имеют два режима работы:

• режим измерений;
• режим установки параметров.

2.4.5.1. Включение ТЦМ осуществляется нажатием кнопки «ВКЛ», при этом на индикаторе появляется символ «», и прибор переходит в режим измерения.

2.4.5.2. Переход из режима измерений в режим установки параметров происходит при нажатии и удерживании кнопки «►» более 2-х с.

2.4.5.3. Переход из режима установки параметров в режим измерения происходит автоматически при отсутствии работы с клавиатурой в течение 12 с, либо при нажатии кнопки «◄».

2.4.5.4. ТЦМ автоматически выключается при отсутствии работы с клавиатурой в течение 15 мин.

2.4.6. Режим измерений позволяет выполнять следующие функции:

• выводить на индикатор максимальное значение измеряемой температуры путем удерживания кнопки «▲»,
• возвращаться к индикации текущей температуры при отпускании кнопки «▲»;
• выводить на индикатор минимальное значение измеряемой температуры путем удерживания кнопки «▼»,
• возвращаться к индикации текущей температуры при отпускании кнопки «▼»;
• сбрасывать минимальное и максимальное значения измеряемой температуры одновременным нажатием кнопок «▲» и «▼», при этом на индикаторе в течение 1 сек высвечивается сообщение «HLrSt»;
• автоматически возвращаться к индикации текущей температуры.

2.4.7. Режим установки параметров ТЦМ включает следующие подрежимы:

• «SEnS» - подрежим выбора типа первичного преобразователя ТС и ТП или входного сигнала в соответствии с таблицей 3;
• «tUnE» - подрежим градуировки ТЦМ в комплекте с ТТЦ (далее – подрежим градуировки ТЦМ);
• «CALib» - подрежим градуировки блока измерительного ТЦМ.

2.4.7.1.                       Вход в режим установки параметров осуществляется нажатием кнопки «►» .

2.4.7.2.                      Просмотр списка подрежимов осуществляется нажатием кнопок «▲» или «▼», при этом на индикаторе отображается условное обозначение подрежима.

2.4.7.3. Вход в подрежим осуществляется нажатием кнопки «►».

2.4.7.4. Возврат в режим измерений осуществляется нажатием кнопки «◄» или автоматически при отсутствии работы с клавиатурой в течение 12 с .

2.4.7.5. Прямой доступ к подрежимам градуировки ТЦМ «tUnE» и градуировки блока измерительного «CALib»  защищен паролем «1101», который установлен на предприятии-изготовителе для исключения случайного изменения параметров ТЦМ.

2.4.7.6. Доступ к подрежиму градуировки ТЦМ возможен только при работе с первичными преобразователями ТТЦ.

2.4.7.7. Доступ к подрежиму градуировки блока измерительного ТЦМ возможен только при работе с входными сигналами в виде напряжения  постоянного тока и сопротивления постоянному току.

2.4.8. Подрежим выбора типа первичного преобразователя или входного сигнала «SEnS» позволяет выполнять следующие функции:

• выводить текущий тип первичного преобразователя  нажатием кнопки «►»;
• просматривать список первичных преобразователей и входных сигналов нажатием кнопок «▲» или «▼», при этом на индикатор выводится их условное обозначение;
  • быстро просматривать список нажатием и удерживанием кнопок «▲» и «▼»;
  • сохранять выбранный тип первичного преобразователя или входного сигнала в ППЗУ и выходить в режим установки параметров нажатием кнопки «►»;
  • отказаться от изменения типа первичного преобразователя и выйти  в  режим установки параметров нажатием кнопки «◄».
  • выходить в режим индикации автоматически при отсутствии работы с клавиатурой в течение 12 с.

2.4.9. Подрежим градуировки ТЦМ в комплекте с ТТЦ «tUnE»

2.4.9.1. Подрежим градуировки ТЦМ в комплекте с ТТЦ «tUnE» позволяет выполнить автоматическую корректировку нуля и диапазона. Корректировка производится по двум точкам: t1 – нижняя точка градуировочной характеристики (например, температура льдо-водяной смеси) и t2 – верхняя точка градуировочной характеристики (например, температура, создаваемая калибратором КТ-500 или КТ-1100 производства НПП «Элемер»).

2.4.9.2. Процедура градуировки ТЦМ в комплекте с ТТЦ описана в прил. Б.

2.4.10. Подрежим градуировки блока измерительного  ТЦМ «CALib»

2.4.10.1. Подрежим градуировки блока измерительного ТЦМ «CALib» позволяет с использованием внешних эталонных средств скорректировать значение внутреннего опорного сопротивления и внутреннего опорного напряжения.

2.4.10.2. Процедура градуировки блока измерительного ТЦМ описана в приложении В.

2.4.11. В процессе работы ТЦМ может выводить на индикатор сообщения, приведенные в таблице 3.

Таблица 3

        2.5. Сообщения об ошибках

2.5.1. Перечень наиболее типичных сообщений об ошибках и способы их устранения приведены в таблице 4.

Таблица 4

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

3.1. Подготовка изделий к использованию

3.1.1. Указания мер безопасности

3.1.1.1. По способу защиты человека от поражения электрическим током ТЦМ соответствуют классу III ГОСТ 12.2.007.0-75.

3.1.1.2. Пеpвичные преобразователи и внешние устройства подключать согласно маркировке при отключенном напряжении питания.

3.1.1.3. Пpи эксплуатации ТЦМ необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, ГОСТ Р 51330.13-99, "Пpавил эксплуатации электроустановок потребителей" (ПЭЭП, гл.3.4), "Пpавил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" и гл. 7.3 ПУЭ, утвержденных  Госэнергонадзором, а также дополнительные требования безопасной эксплуатации ТЦМ 9410Ех/М1, приведенные в п. 2.6 настоящего РЭ, относящиеся к знаку «Х» в маркировке взрывозащиты.

3.1.1.4. ТЦМ 9410Ех/М1 при хранении, транспортировании, эксплуатации (применении) не является опасным в экологическом отношении.

3.1.1.5. Уровень напряжения радиопомех, создаваемых ТЦМ 9410Ех/М1 при работе, соответствует требованиям "Общесоюзных норм допускаемых индустриальных радиопомех (Нормы 8-87; 11-82)".

3.2. Внешний осмотр

3.1.2.1. При внешнем осмотре устанавливают отсутствие механических повреждений, правильность маркировки, проверяют комплектность.

При наличии дефектов покрытий, влияющих на работоспособность ТЦМ, несоответствия комплектности, маркировки определяют возможность дальнейшего применения ТЦМ.

3.1.2.2. У каждого ТЦМ проверяют наличие паспорта с отметкой ОТКЛ.

3.3. Опробование

3.2.1. Подключают ТТЦ или первичный преобразователь посредством кабеля измерительного КИ1 к блоку измерительному ТЦМ.

3.2.2. Включают ТЦМ, нажав на кнопку «ВКЛ», расположенную на передней панели блока измерительного.

3.2.3. Через 4 сек на индикаторе измерительного блока высветится значение температуры в градусах Цельсия.

3.2.4. ТЦМ выключается автоматически не более чем через 15 мин, если в течение указанного промежутка времени не происходило нажатие на кнопки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

За последние годы в технике измерения и регулирования параметров, различных процессов в самостоятельную отрасль выделилось изготовление и применение датчиков. Эта отрасль, постоянно развиваясь, служит основой создания разнообразных вариантов систем автоматического регулирования.

Общие тенденции к миниатюризации и компьютеризации коснулись, безусловно, и рассматриваемой области техники. При этом сигнал датчика, в большинстве случаев аналоговый, для обработки в микропроцессоре или микро-ЭВМ должен быть представлен в цифровом виде. Это осуществляется обычно интерфейсным устройством, включающим в себя АЦП. В последнее время наряду с созданием датчиков, имеющий цифровой выходной сигнал, наблюдается тенденция к конструктивному объединению датчиков с микропроцессорными устройствами.

Такое развитие обусловлено, прежде всего, гигантским прогрессом микроэлектроники. Широкий спектр применений микро-ЭВМ в бытовой технике, автомобилестроении и других отраслях промышленности всё в большей мере требуется недорогих датчиков, выпускаемых крупными сериями. Как следствие этого появились интересные и в то же время недорогие устройства на датчиках.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Первичные преобразователи ТТЦ

Габаритные и присоединительные размеры

ТТЦ01-180, ТТЦ01-600-1, ТТЦ-01-600-2

Рисунок А.1

ТТЦ01И-180

Рисунок А.2

ТТЦ06-1300

Рисунок А.3

ТТЦ08-300

Рисунок А.4

ТТЦ10-180

Рисунок А.5

ТТЦ11-600

Рисунок А.6

ТТЦ13-180/1

в комплекте с кабелем измерительным КИ-ТС

ТТЦ14-180-1

Рисунок А.7

Кабель измерительный КИ-ТС для подсоединения

ТТЦ13-180/1

Рисунок А. 8

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Пример записи обозначения при заказе термометров цифровых

малогабаритных ТЦМ 9410

Часть 1 - блок измерительный 

                                   /М2            t1050

ТЦМ 9410          Ех   /М1            t3050    ГП (ВК)

Шифр

 Взрывозащищенное

  исполнение (Eх)

 Код модификации

 Группа климатического исполнения

 Гос. поверка (калибровка)

Часть 2 - термопреобразователи ТТЦ

             ТТЦ01-600 - 1   100П    1     100   Ø4

 Тип первичного

 преобразователя

 Класс точности

 НСХ ТТЦ

 Номер рисунка в соответствии

 с приложением А

 Длина монтажной части части, мм

 Диаметр монтажной части, мм

Часть 3 - кабели измерительные

                        КИ1–ТС        КИ-ПР

                                              КИ-МК*

                                              КИ-ВР*

                                              КИ-НН

                                              КИ-ЖК

                                              КИ-ПП

                                              КИ-ХК

                                              КИ-ХА

 Кабель измерительный

 для ТС, напряжения и

 сопротивления

 Кабели измерительные для ТП

* - поставляется по отдельному договору.