Слаботочка Книги

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [74] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131

Пример 7.7. Тргёустся определить максимальный и минимальный перепады давления в схеме на рис. 7.34,6, если / = 16 м, номинальное давление Р = 0,4 МПа.

По термодинамическим таблицам определяем

Р, = 922 К/м; Рнас пар = 2,12 Ki/M

По (7.30) и (7.31) находим

А/чак = 1,6 (995-2,12) 9,8 = 15.570 Па,

Рк,ш, = 1,6 (995-922)-9,8 = 1144 Па.

Не следует забывать о том, что конструкцией большинства датчиков уровня предусмотрено наличие демпфирующих устройств. При необходимости они включаются согласно техническим инструкциям пс эксплуатации.

7.6.7. НАЛАДКА ДАТЧИКА УРОВНЯ РАЗДЕЛА ЖИДКОСТЕЙ

Системы измерения уровня раздела жидкостей находят не такое широкое распространение, как обычные системы измерения уровня жидкостей.

Из перечисленных ранее датчиков уровня буйковые датчики уровня типов УБ-ПМ н УБ-ПВМ предназначены для измерения уровня раздела жидкостей.

Способы предмонтажной проверки этих да i чиков ана..101 ичны способам проверки буйковых датчиков уровня.

На рис. 7 35 показана схема измерения уровня раздела жидкостей. Жидкость внизу-более тяжелая (плотность р), жидкость над ней - более легкая (плотность p). Буек датчика уровня всегда находится в жидкос1и В 11р(»межу очном положении, ко1 да буек

-Л -

Рис. 7.35. Схема измерения уровня раздела жидкосл ей

находится одновременно в двух жидкостях (как показано на рисунке), датчик уровня выдает выходной сигнал, пропорциональный Яизм- Если предположить, что уровень раздела жидкостей поднялся до верхнею юрца буйка (100%) (т. е. буек находится в жидкости с р,. то в этом случае выталкивающая сила, дей-С1вующая на буек, имеет максимальное значение и выход с датчика равен максимальному значению (например, 100 кПа).

Если уровень раздела жидкостей опустился до нижнего торца буйка (0), т. е. буек полностью находится в жидкости с рл, то в эюм случае выталкивающая сила, действую-итая на буек, имее! минимальное значение (нижний предел измерения) и выходной сш-нал датчика равен минимальному значению (например, 20 кПа).

На эти значения выталкивающей силы Смако И чпн) " настраивают датчик уровня раздела жидкостей.

Прсдмонтажную поверку датчиков раздела уровня можно проводить сухим и жидкостным способами на сттетща-тьной установке.

Рассмотрим сухой способ поверки датчика типа УБ-ПМ с длиной буйка 0,8 м, диаметром 60 мм (см. п. 7.4.2)

Максимальная и минимальная BbTTajTKTi-вающие силы (faKt " мин) выбираются И5 таблиц приложения 4 с учетом р, и р,, и приводятся к длине буйка 0,8 м, так как в таблицах эти значения рассчитаны на л-тину 1 м

Значения выталкивающих сил могут быть рассчитаны по формулам

i де К-объем буйка равный ти}{у/4, ш\ d - диаметр буйка, см /буй ~ длина буйка, см, р„ - плотности жидкостей, г/см-

Датчик поверяют по схеме на рис 7 17 Выполняют ПОД!отовительные операции. Затем имитируют действие расчетного значения выталкивающей силы F„„ на буек и корректором нуля устанавливают Р, = 20 кПа. Имитируя значение Fjo добиваются, чтобы выходной CHTHaji был равен Рыи = ЮО кПа

Поверка датчиков раздела уровня жидкостным способом производится по схеме на рис. 7.36.

И( больттгого сосуда жидкость (вода) вытесняется в малый сосуд с помошью сжатого воздуха Сброс уровня в MaJTOM сосуде происходит при соединении т рехходовот о крана с атмосферой и отсечкой подачи сжатого воздуха.

Наблюдение и отсчет уровней воды выполняются визуально

Рис 7.36. Схема поверки датчика измерения уровня раздела жидкостей

При этом способе градуировки датчика уровня возможны два случая"

1) р, или р., рв„д;

2) Pj или рт > рвот

При жидкосном способе поверки датчиков раздела уровня нет необходимости рассчитывать выталкивающую силу Рмакс и Гм„г1, но требуется p<icc4maib высоты нужною тюдьема воды чтобы иметь Ьмлк =

= Pi и Р»т = Pi-

в общем случае при данном способе новерки вьпалкиваюпщя сила, действующая на буек, помещенный в из.меряемую жидкость с риш (под ри1м подразумевается р, или рт), должна быть равна вы i Зегкивающей силе, лейсзвуютей на буек, помещенный в воду, Рво1, т. с.

1б)йРшчЗ/4 = 1к<Рво..£У/4 Отсюда находим

~ буйРизм/Рвод-

(7.32)

Пример 7.8. Требуется отградуировать татчик уровня раздела фаз (вода - экстракт) Плотность воды рвот = 1 г/см, экстракта рт = 0,869 г/см.

Датчик уровня iHTia УБ-ПМ имеет буек длиной ЗСЮ мм. Подняв уровень воды в малом сосуде на высоту /йуй, получим максимальную выталкивающую cHjiy; выходной LMTHaji датчика должен быть равен Рвых = = 100 кПа.

Определим, на какую высоту следует поднять воду, чтобы тшлучи i ь вы lajiKH-ваютцую силу, эквивалентную помещению буйка в жидкость с плотностью рэ.

По (7.13) находим

= 800-0,869/1 = 695 мм.

Заполнив малый сосуд на эту высоту, тюлтучим MHHHMajTbHoe щачение вьнаткиваю-щси силы и выходной сигнал датчика /*вых = = 20 кПа.

Пример 7.9, Датчик уровня гипа УБ-ПМ, длина буйка 800 мм. Плотности жидкостей, ypoBeib раздела которых измеряется, соот-ветстветшо равны р., = 1,115 г/см и р = = 0.87 г/см. Естественно, если р, > рви,, то по схеме на рис. 7.36 с использованием воды получить вм1а.1кнваю1цую силу, пропорциональную Pi. не представляется возможным

В этом случ.тс настраивают датчик на диаттазш измерения по плотности, а затем устанавливают действительное нулевое значение выходного сигнала.

Диапазон измерения по плотности

Ар = р, - р, = 1,115-0,87=0,245 г/см

Заполняю! водой малый сосуд на высоту буйка датчика, и выходной сигнал корректором нуля делают равным 100 кПа Высота столба воды, на которую ее атедует поднять, чтобы по;тучить выталкивающую силу, эквивалентную разности Др = 0,245 г/см, будет равна

К = б>и (Рво i - Ар)/рвод = = 800(1-0,245)/1=604 мм.

При Этом уровне воды проверяют выходной сигнал Он до-Жен быть равен Ра\,\\ ~ 20 кПа. Если выходной сигнал отличается от этою значения, то производят юстировку диаттаюна измерения, задавая высоту уровня воды 800 и 604 мм и добиваясь 1ребуемых значений выходного сигнала

После настройки иа1тазока измерения устанавчивают действительное значение нулевого сигнала (/*,ы>: = 20 кПа), подняв воду в сосуде до высоты

1< б1йрп/рвот =8(Ю-0,87/1 =696 мм

Коррскторо.м нуля выходного сигнала устанавливают Рг,и\ =20 кПа. Эшм самым смещается весь диапазон измерения по плотности на 0,245 г/см и датчик оказывается настроенным на плотности жидкостей

р, =1,115 г/см и р,=0,87 r/cм

Раздел 8

НАЛАДКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВА И КАЧЕСТВА ГАЗОВ

8.1. КОМПЛЕКТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕЛСГВ ГАЗОВОГО АНАЛИЗА

Для измерения концентраций комно-ненгов в [аювых смесях прибор остр оитель-ной промышленностью выпускается большая номенклатура разнообразных технических средств тазового анализа - газоанализаторов, принцип .,1ейс1вия коюрых основан на различных физико-химических свойствах га-JOB HaибoJшшee распространение для анализа компонентов в газах получили термо-мапштные, терм ок он дукз оме гри ческие, опти-ко-акусгические и термохимические методы измерения.

1 Хромышленный т азоанализатор, как ттравило, состоит из устройств ттроботюд-тоювки, тфиемника и измерительною прибора.

Устройства пробонодготовки нредназна-чены для отбора пробы анализируемой газовой смеси от TCXHOJTOT ического объекта (атнтарата, технологического трубопровода и г. п.), очнст ки пробы от агрессивных и механических ттримесей, приведения ее параметров (температуры, давления и т. п.) к значениям, нормированным для ттараметров пробы на входе приемника т аюанализатора.

Приемник газоанализатора предназначен для (1)Ормирования выходных унифитшрован-ных сигналов, значения которых эквивалентны содержанию (концентрации) измеряемого компонента в газовой смеси.

Измерительное устройство служит для тгоказания или регистрации содержания /тан-ното комгюнента в анализируемой газовой смеси. В качестве измерительного устройства, как правило, используются стандартные измерительные приборы с уняфиаиро ванными входными СИ1 налами.

Ниже рассматриваются меюды наладки тазоанализаюров различных принципов действия на примерах наиболее распространенных i азоанализаторов, применяемых в си-стемах технологического кон1ро]тя и автома-тическо! о рет улирования технологическими процессами.

8.2. ГЕРМОМАГНИТНЫЕ ГАЗОАНАЛИЗАТОРЫ

Mai нигные свойства i азов характеризуют ся объемной маг нитной восприимчи-востью и, представляющей собой коэффи-

т(иен1 ттропорциопальности между намагни-чиваемосгью I единицы обьема таза и напряженное i ью Н магнитного поля в эгом объеме,

1=хН.

(81)

Объемная магнитная восттриимчивость, отнесенная к плотности газа, называется удельной магнитной восприимчивостью и обозначается

к = и/р. (8.2)

По своим магнитным свойсгвам га)ы делятся на парамагнитные (к > 0) и диамат-нитные (х < 0).

Парамат нигные тазы втягиваются в магнитное ноле, а диамагнитные выталкиваются из него.

KиcJюpoд обладает парамагнитными свойствами, С повышением т емнера i уры мат ни тные свойства кислорода уменьшаются

Магнитная восприимчивость смеси газов определяется как сумма произведений магнитной т}ослриимчивости отдельных компонентов на их о I носительную объемную концситрацию.

(8 3)

тде (/„-концентрация отдельного компонента; п - число компонентов.

Так как кислород обладает наиболее высокими магнитными свойствами, магнитная восприимчивость кислородсодержащей смеси в основном определяется процентным содержанием в ней кислорода.

Очень трудно непосредственно измерить магнитную восприимчивость тазовой смеси ввиду ее малого абсолютного значения, тшэтому измерения производятся косветшымн методами, которые основаны на раз;[ичньгх физических явлениях. В построении промышленных автоматических аналишторов в основном истюльзуется термомагнитный метод измерения мат нитной восприимчитзосттт.

Принцип действия термомагнитных газо-аналтизаюров основан на явлении возникновения погока парамат нитпою таза, окружающего нагретое тело, внесештое в неоднородное мапштттое поле На рис. 8.1 приведена принтшпиальная э.тектрическая схема приемника термомагнитного т азоанализато-ра на кислород. Датчик газоанализатора выполнен в виде кольцевой камеры с ттопе-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [74] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131