Работа термопреобразователей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение термопреобразователя ТСМУ-205Ех

Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом (далее термопреобразователи) предназначены для преобразования температуры твёрдых, жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный токовый выходной сигнал. Термопреобразователи обеспечивают измерение температуры как нейтральных, так и агрессивных сред.

Термопреобразователи могут быть использованы в системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в промышленных условиях разных отраслей.

По устойчивости к климатическим воздействиям при эксплуатации термопреобразователи соответствуют группе исполнения ДЗ по ГОСТ 12997-84, но при температуре окружающего воздуха от -50 до +70°С.

По защищённости от воздействия окружающей среды термопреобразователи выполнены в пыле, водо, защищённом исполнении. Степень защиты от проникновения пыли и воды IP54 по ГОСТ 14254-80. Термопреобразователи ТСМУ-205Ех, ТСПУ-205Ех, ТХАУ-205Ех выполнены во взрывозащищённом исполнении и имеют особо взрывобезопасный уровень взрывозащиты по ГОСТ 22782.5-78 и маркировку взрывозащиты OExiallCT6 X. Знак «X» в маркировке обозначает особые условия монтажа и эксплуатации. Взрывозащищённые термопреобразователи предназначены для применения во взрывоопасных зонах согласно гл. 7.3 ПУЭ где возможно образование взрывоопасных смесей, относящихся к категории IIС и группам взрывоопасности Т6 включительно.

В соответствии с ГОСТ 13384-93 термопреобразователи являются:

· по степени защищённости от электрических помех - обыкновенными;

· по числу и виду преобразуемых входных сигналов - одноканальными;

· по зависимости выходного сигнала от преобразуемой температуры - с линейной зависимостью;

· по связи между входными и выходными цепями - с гальванической связью.

2. Технические данные и характеристики

Пределы допускаемых основных приведённых погрешностей измерительных преобразователей (ИП) относительно номинальных статических характеристик(НСХ) не должны превышать ±0,25% для преобразователей типа ТСМУ и ТСПУ, при R_H=0,4 К Ом для выхода 4…20 м А *1

Время установления выходного сигнала, в течение которого выходной сигнал термопреобразователя входит в зону предела допускаемой основной погрешности не более 10 с для ИП и 30 мин для термопреобразователей. Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочих температур на каждые 10°С изменения температуры - не более 0,5 предела основной допускаемой погрешности. Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воздействием повышенной влажности в рабочих условиях (95% при 35°С) - не более 0,5 предела основной допускаемой погрешности.

Предел допускаемой дополнительной погрешности, вызванной воздействием постоянных магнитных полей или переменных полей сетевой частоты напряжённостью до 400 А/м - не более 0,5 предела основной допускаемой погрешности.

Предел допускаемой дополнительной погрешности ИП, вызванной отклонением сопротивления нагрузки от предельного значения Н_пред=0,5 КОм при U_n=24B для выхода 4…20 мА на минус 25% - не более 0,5 предела основной допускаемой погрешности.

Питание взрывозащищённых термопреобразователей ТСМУ-205Ех, осуществляется от искробезопасных источников постоянного тока напряжением 24±0,48В или в комплекте с барьерами искрозащиты.

Термопреобразователи устойчивы к кратковременным отклонениям и прерыванию питания. Глубина провалов минус 20, перенапряжение 20% номинального значения, продолжительность динамических изменений от 10 мс до 5 с. Продолжительность прерывания питания от Юме до 10 с.

Мощность, потребляемая термопреобразователями ТСМУ-205ЕХ не превышает 0.5ВА. Длина погружаемой части термопреобразователей соответствует ГОСТ 50353-92 и выбирается из ряда (мм): 100,120,160,200, 250,320,400,500,630, 800, 1000, 1250, 1500 для диапазонов до 200'С; - от 250 до 1500 для диапазонов измерений от 200 до 500°С от 320 до 1500 для диапазонов измерений от 500 до 900°С.

Габаритные размеры ИП (мм), не более: диаметр 44 толщина 10 масса, кг, не более 0,02 1.

Масса термопреобразователя, кг, не более: 0,35 для длины монтажной части до 200 мм 0,80 для длины монтажной части до 1600 мм.

Термопреобразователи устойчивы к воздействию температуры окружающего воздуха от минус 50 до +70°С.

Термопреобразователи устойчивы к воздействию влажности до 95% при температуре 35°С.

Термопреобразователи устойчивы к воздействию синусоидальных вибраций высокой частоты (с частотой перехода от 57 до 62 Гц) со следующими параметрами:

- частота 5…80 Гц;

- амплитуда смещения для частоты ниже частоты перехода 0, 075 мм;

- амплитуда ускорения для частоты выше частоты перехода 9,8 м/с²

3. Устройство и работа термопреобразователя

Термопреобразователь состоит из первичного преобразователя (ПП) температуры и измерительного преобразователя (ИП). В качестве первичных преобразователей температуры используются термопреобразователи сопротивления.

Составные части термопреобразователей предназначены:

· термопреобразователь сопротивления для преобразования температуры в электрическое сопротивление;

· - преобразователь термоэлектрический - для преобразования температуры в термоэлектродвижущую силу (т.э.д.с.);

· измерительный преобразователь - для преобразования сигнала от первичного преобразователя в унифицированный сигнал 4… 20 м А.

ИП закреплён в головке тёрмопреобразователя на металлических опорных стойках в соответствии с рисунком 2.1, также он имеет защитный чехол 1 (наружный диаметр 10 мм), изготовленный из стали марок ОХ-13 или Х18Н 10Т, внутри которого помещен чувствительный элемент 2, представляющий собой платиновую спираль из проволоки, к концам которой припаяны выводные провода, изолированные фарфоровыми бусами 3 и 4. Пространство между чувствительным элементом и защитным чехлом заполнено окисью алюминия. Штуцер 5 может быть подвижным при установке термопреобразователя в другую измеряющую среду с давлением до 0,4 МПа и неподвижным с давлением до 25 или 50 МПа. Стальная втулка 6 плотно сопряжена с защитным чехлом защищенной бакелитовой головкой 7, внутри которой к двум винтовым клемма припаяны выводные провода для подключения внешних проводов. Монтажная длина L преобразователя сопротивления зависит от положения штуцера и составляет 120 - 2000 мм.

Стойки используются для подсоединения к первичным преобразователям ИП, источника питания и регистрирующей аппаратуры.

Средства обеспечения взрывозащиты. Взрывозащищённость термопреобразователей обеспечивается при работе в комплекте с питающей и регистрирующей аппаратурой, имеющей искробезопасную электрическую цепь для измерения, унифицированного токового сигнала 4…20 мА и свидетельство или заключение о взрывозащищённости.

В схеме термопреобразователя применены конденсаторы, величина которых не превышает допустимые нормы. В схеме применён диод VD2 для ограничения тока разряда. Применяется заливка компаундом. Знак X, следующий за маркировкой взрывозащиты, означает, что при эксплуатации термопреобразователей необходимо соблюдать следующие требования:

· эксплуатационный надзор за термопреобразователями должен производиться лицами, за которыми закреплено данное оборудование, изучившими инструкцию по эксплуатации, аттестованными и допущенными приказом к работе;

· запрещается эксплуатация термопреобразователей с механическими повреждениями корпуса, крышки, кабельного ввода термопреобразователей;

· запрещается эксплуатация измерительных преобразователей с повреждённым состоянием компаундного покрытия;

· запрещается производить ремонт термопреобразователей на месте эксплуатации;

· запрещается производить регулировку термопреобразователей на месте эксплуатации;

· повреждённым состоянием компаундного покрытия;

· запрещается производить ремонт и регулировку термопреобразователей на месте эксплуатации;

· при эксплуатации необходимо проводить систематический и профилактический осмотр;

· параметры присоединительного кабеля определены параметрами подсоединяемого искробезопасного источника питания.

Общий вид термопреобразователя ТСМУ 205-Ех

Электрические соединения внутри термопреобразователя и с внешними цепями обеспечиваются контактными соединениями на металлических стойках 04 мм.

Защита от самопроизвольного ослабления крепёжных гаек обеспечивается разрезными шайбами. Максимальная температура конструктивных элементов термопреобразователей в нормальном и аварийном режимах не превышает 85°С, установленной для класса Т6. Электрические элементы ИП размещены на печатной плате и запиты затвердевающим компаундом.

Измерительный преобразователь не содержит собственных источников питания и сосредоточенных индуктивностей.

3. Обеспечение взрывозащищенности при эксплуатации термопреобразователей

Приём термопреобразователей в эксплуатацию после их монтажа, организация эксплуатации, выполнение мероприятий по технике безопасности и ремонт должны проводиться в полном соответствии с гл. Э 3.2. «Электроустановки во взрывоопасных зонах» ПЭЭП, а также действующих инструкций на электрооборудование.

При профилактическом осмотре должен быть проведён внешний осмотр, проверено состояние контактных соединений внутри корпуса термопреобразователя, уплотнение ввода кабеля, надёжность заземления. Периодичность профилактических осмотров устанавливается в зависимости от условий эксплуатации термопреобразователей.

Термопреобразователи ремонту и регулировке на месте эксплуатации не подлежат. При необходимости обращаться к производителю.

Присоединение внешних кабелей к стойке термопреобразователя производится путем скрутки кольцом с пропайкой под резьбу М4.

термопреобразователь технический автоматизация

4. Общие требования при монтаже приборов

Монтаж приборов и средств автоматизации надо производить в соответствии с рабочими чертежами проекта, ППР, требованиями СНиП 111-34-74 и СНиП III-4-80 («Техника безопасности в строительстве»), а также монтажно-эксплуатационными инструкциями заводов-изготовителей приборов и средств автоматизации. Монтаж должен, как правило, вестись индустриальными методами с максимальным использованием укрупненных узлов и блоков, металлоконструкций, соединительных проводок и щитов в две стадии.

На первой стадии проверяется наличие закладных деталей и проемов в строительных конструкциях и элементах зданий, а также отборов на технологическом оборудовании и трубопроводах, размечаются трассы, устанавливаются несущие конструкции для проводок и др. Одновременно ведутся заготовительные работы - заготовка конструкций, узлов и блоков, их укрупненная сборка и т.д. Работы первой стадии выполняются одновременно с основными строительными и механомонтажными работами.

На второй стадии прокладываются трубные и электрические проводки по смонтированным конструкциям, устанавливаются щиты и пульты, приборы и средства автоматизации, подключаются трубные и электрические проводки к ним и т.д.

Приборы для измерения давления и разрежения надо устанавливать в строгом соответствии с проектом автоматизации, монтажно-эксплуатацион-ными инструкциями и СНиП 111-34-74. Выбранные места и взаимное расположение приборов должны обеспечивать наибольшую точность измерения, свободный; доступ к приборам, запорным и настроечным устройствам, хорошо освещенность шкал и диаграмм, удобство их обслуживания. Расстояние от места отбора давления до первичного прибора не должно превышать 15 м.

Если измеряемую среду из-за ее агрессивности или высокой вязкости нельзя использовать непосредственно для передачи результатов измерений от отборного устройства к прибору между ними нужно установить разделительный сосуд (ближе к отборному устройству). Разделительные, конденсационные и уравнительные сосуды устанавливают согласно нормалям или рабочим чертежам проекта, как правило, вблизи мест отбору импульсов. Разделительные сосуды необходимо устанавливать так, чтобы контрольные их отверстия находились на одном уровне и были доступны персоналу.

Приборы для измерения давления пара или жидкости желательно устанавливать на одном уровне с местом отбора давления. Если это невыполнимо, то в показания прибора вводится постоянная поправка.

Жидкостные U-образные манометры устанавливают строго вертикально. Жидкость, заполняющая их, должна быть чистой и не содержать воздуха. Пружинные манометры (вакуумметры) рекомендуется устанавливать в вертикальном положении.

При проверке установленных приборов для измерения давления и разрежения нужно обращать внимание на следующее:

· обеспечение защиты чувствительного элемента прибора от воздействия высокой температуры рабочей среды, больших пульсаций давления, разрушающего влияния агрессивной среды;

· предотвращение образования в соединительных линиях газовых мешков при измерении давления жидкости и гидравлических пробок при измерении давления газов;

· наличие устройств для сбора и сброса конденсата при измерении давления влажного газа в нижних точках;

· наличие воздуха в верхних точках при измерении давления жидкости;

· принятие мер (обогревающие спутники, теплоизоляция и т.п.) для предотвращения замерзания жидкости в импульсных трубках наружных установок.

Приборы для измерения температуры. Все элементы термопре - образователей надо устанавливать на технологическом оборудовании и трубопроводах в местах, обеспечивающих восприятие истинной температуры измеряемой среды, а также удобных для монтажа, наладки и обслуживания.

Первым условием для восприятия термометром истинной температуры потока, протекающего через технологический трубопровод, его воспринимающая часть (ртуть ртутно-технического термометра, горячий спай термопары или активная часть термометра сопротивления) должна находиться в центре этого потока или на оси трубопровода.

Вторым условием для правильного восприятия температуры измеряемой среды является установка термометра в таких местах, где не возникают завихрения и возмущения потока измеряемой среды.

Третьим условием правильного восприятия температуры измеряемой среды является установка термометров (термопар) в местах, где исключен их дополнительный нагрев посторонними источниками тепла.

Вторичные приборы для измерения температуры монтируют главным образом на щитах (редко - на специальных металлических конструкциях) в соответствии с монтажно-эксплуатационной инструкцией и технической документацией.

После монтажа вторичных приборов на щитах нельзя в непосредственной близости от него производить работы, вызывающие сильную вибрацию или удары.

Не допускается установка термометров, термоэлектрических преобразователей и других устройств, для измерения температуры в местах повышенной влажностью, подверженных сильной вибрации, воздействию агрессивных паров и газов.

Монтаж и эксплуатация термопреобразователя ТСМУ-205Ех

Перед монтажом термопреобразователь необходимо осмотреть. При этом особое значение необходимо обратить на: - маркировку взрывозащиты и её соответствие классу взрывоопасной зоны; - отсутствие повреждений корпуса и крышки термопреобразователя, а также элементов ввода кабельного устройства; - надёжность завинчивания электрических контактных соединений; - состояние компаундного покрытия ИП (растекание не допускается).

Способы монтажа термоэлектрических преобразователей зависят от их конструкции и назначения. При монтаже термоэлектрических преобразователей необходимо соблюдать следующие правила:

1. Рабочий конец (горячий спай) преобразователя надо располагать в середине измеряемого потока или он должен быть плотно прижат к измеряемой поверхности. Конец погружной части термопреобразователя должен выступать за ось потока на 5-10 мм. При установке преобразователя для измерения температуры в рабочем пространстве печей, топках, газоходах и т.п. часть его должна выступать на 20-50 мм в измеряемую среду.

2. При горизонтальном расположении преобразователя для предотвращения его деформации нужно устанавливать дополнительную опору. При измерении температуры поверхности стен и сводов печей, топок, газоходов термоэлектрические преобразователи надо помещать в конические углубления в кладке.

3. При присоединении термоэлектрического преобразователя необходимо строго следить за соблюдением полярности его выводов и термоэлектродного провода.

4. Нужно обращать особое внимание на снижение переходных сопротивлений в клемных зажимах и переключателях. Запрещается применять на соединительных линиях однополюсные переключатели из-за возможного электрического контакта между отдельными термопреобразователями, искажающего показания прибора.

Термопреобразователь ТСМУ-205 Ех

Для установки необходимо применение расширительного бачка. Термокарман ввинчивается в гайку, предварительно приваренную к бачку, после чего заливается маслом. Затем термопреобразователь герметично завинчивается в расширительный бачок с помощью штуцера. Примерный вид термопреобразователя на месте монтажа выглядит в соответствии с рисунком 3.4. На данном рисунке показано: 1 - защитный чехол; 2 - чувствительный элемент; 3- изолированная фарфоровая бруса; 4 - трубопровод; 5 - легкоснимаемый слой изоляции; 6 - бобышка; 7 - штуцер; 8 - прокладка; 9 - бакелитовая головка.

Соединительные линии от термопреобразователей прокладывают в стальных заземленных трубах отдельно от силовых проводов, питающих вторичные приборы. Провода линии связи от термопреобразователей сопротивления ко вторичным приборам необходимо хорошо изолировать один от другого и от земли. Сопротивление их изоляции должно быть не менее от 3 Мом до 5 Мом.

Термодатчики перед установкой проходят предмонтажную проверку для определения их технической исправности и пригодности к монтажу. Для установки необходимо применение расширительного бочка. Термокарман ввинчивается в гайку, предварительно приваренную к бачку, после чего заливается маслом. Затем термопреобразователь герметично завинчивается с помощью штуцера. Полость заливают трансформаторным маслом для лучшего контакта с измеряемой средой.

Чтобы обеспечить надежную работу термопреобразователей сопротивления, при их монтаже нужно соблюдать следующие основные правила.

При выборе глубины погружения термопреобразователя сопротивления учитывают длину чувствительного элемента, активная часть которого у платинового термометра составляет от 30 до 120 мм.

Конец погружаемой части платиновых термопреобразователей сопротивления должен находится на 50 - 70 мм ниже оси измеряемого потока.

На трубопроводах диаметром 50 мм и меньше термопреобразователи сопротивления устанавливают в специальных расширителях. Рабочая часть поверхностных термопреобразователей должна плотно прилегать к измеряемой поверхности на возможно большей площади. Перед установкой таких термопреобразователей места соприкосновения на металлической поверхности нужно зачистить до блеска.

Исполнение монтируемых термопреобразователей сопротивления должно соответствовать параметрам и свойствам измеряемой и окружающих сред. Перед их установкой надо проверить целостность токоведущих частей и сопротивление изоляции между токоведущей частью и арматурой термопреобразователя мегомметром с номинальным напряжением до 500 В.

При замерах температуры сред, находящихся под высоким давлением и движущихся с большой скоростью, погружаемые термопреобразователи сопротивления монтируют в специальных защитных гильзах, которые поставляются заводом изготовителем по требованию заказчика.

Монтируя термопреобразователи сопротивления, нужно стремится к уменьшению утечки и притока тепла извне к чувствительному элементу. Выступающая часть термопреобразователя при температуре окружающей среды выше 50 С должна быть теплоизолирована и экранирована от нагрева излучением.

При измерении температуры более 400 С термопреобразователи сопротивления надо устанавливать вертикально. В случае необходимости их горизонтальной установки при рабочей длине более 500 мм проектом предусматривается закладная инструкция с дополнительной опорой в конце закладной трубы. При горизонтальном и наклонном монтаже штуцер для вода проводов в головку термопреобразователя сопротивления нужно направлять вниз. Сечение соединительных проводов должно быть 1 - 1,5 мм.

Термопреобразователи сопротивления надо эксплуатировать в местах, где поток измеряемой среды не нарушается открытием близко расположенной запорной и регулирующей арматуры, подсосом наружного воздуха через неплотности. Медные преобразователи термопреобразователи не следует устанавливать на вибрирующем оборудовании и трубопроводах.

Термопреобразователи сопротивления, измеряющие температуру воздуха в помещениях, устанавливать непосредственно на стене не разрешается. Они должны устанавливаться на конструкциях, находящихся на расстоянии 50 - 70 мм от стены.

Наладка термопреобразователя ТСМУ-205Ех

После монтажа термопреобразователя ТСМУ-205Ех необходимо произвести его наладку.

Распаковать термопреобразователь. Произвести внешний осмотр, при котором должно быть установлено:

1. заводской номер на термопреобразователе должен соответствовать

2. термопреобразователь не должен иметь механических повреждений, при которых его эксплуатация недопустима.

Присоединение термопреобразователя к электрической цепи производится согласно схеме электрических соединений, приведённой на рисунке 3.5, для чего необходимо:

- снять ИП со стоек первичного преобразователя;

- присоединить к стойкам кабели внешних приборов;

- установить ИП на стойки первичного преобразователя;

- закрепить ИП с помощью разрезных шайб и гаек на стойках.

Использование термопреобразователя без разрезных шайб и гаек запрещено.

Монтаж манометра ММЭ

Перед монтажом манометр необходимо осмотреть. При этом необходимо проверить маркировку по взрывозащите, если такая присутствует. Заземляющие устройство и крепящие элементы, а также убедиться в целостности корпуса манометра и наличии пломбировочных устройств.

При выборе места установки необходимо учесть следующее:

- манометры нельзя устанавливать во взрывоопасных помещениях.

- место установки манометра должно обеспечивать удобное условие для его монтажа, обслуживания и демонтажа;

- окружающая среда не должна содержать примесей, вызывающих коррозию деталей манометра;

- манометр рекомендуется устанавливать вблизи места отбора давления. Соединительные линии от места отбора давления к манометру должны быть проложены по кратчайшему расстоянию, однако длина линии должна быть достаточной, чтобы температура среды, поступающей в манометр, не отличалась от температуры окружающего воздуха.

Соединительные линии должны иметь односторонний уклон (не менее 1 к 10) от места отбора давления, вверх к манометру, - если измеряемая среда - газ, и вниз - к манометру, - если измеряемая среда жидкость.

Если это невозможно, при измерении давления газа в нижних точках соединительной линии, следует устанавливать отстойные сосуды, а при измерении давления жидкости в наивысших точках следует устанавливать газосборники.

Отстойные сосуды рекомендуется устанавливать перед манометром и в других случаях, особенно при длинных соединительных линиях при расположении манометра ниже места отбора давления.

В соединительной линии от места отбора давления к манометру рекомендуется установить два вентиля или трехходовой кран для отключения манометра и соединения его с атмосферой. Это упрощает периодический контроль установки выходного сигнала, соответствующего нулевому значению измеряемого давления, и демонтаж манометров.

Передача выходного сигнала и подключение питания осуществляется по двухпроводной линии связи кабелем с сечением жилы 1,5 мм. Рекомендуется кабель типа КНРГ, Кабели вводятся в прибор через два кабельных ввода. Для заземления прибора на корпусе имеется специальный зажим. Заземление осуществляется проводом сечением не менее 2,5 мм². В линию питания манометра рекомендуется установить выключатель и предохранитель. Перед монтажом манометр необходимо осмотреть. При этом необходимо проверить маркировку по взрывозащите, если такая присутствует. Заземляющие устройство и крепящие элементы, а также убедиться в целостности корпуса манометра и наличии пломбировочных устройств. Манометры монтируются в соответствии с рисунком.

Манометр ММЭ

Крепление осуществляется с помощью трёх болтов М8 через отверстие в лапах корпуса манометра ММЭ. В качестве уплотнителя под резьбой штуцера должна быть применена прокладка. Манометр следует завертывать за шестигранник держателя; категорически запрещается завертывать прибор за корпус. К остальным манометрам измеряемое давление подводится через ниппель, установленный на штуцере. Трубка, подводящая измеряемое давление, соединяется с ниппелем сваркой.

Размещено на Allbest.ru