2.3 Выбор измерительно-пеобразовательных элементов (первичных и вторичных) диапазон измерения, условия работы, инерционность вопросы сглаживания с устройствами

В системе используются два типа датчиков: термопреобразователь пирометр ARDOCELL PS фирмы SIEMENS и датчики расхода Prowirl 77. Пирометры - измерительные приборы для бесконтактного измерения температуры. Существуют как "простые" пирометры полного излучения, так и цветные пирометры (с автоматической компенсацией коэффициента излучения). Общие особенности всех пирометров:

• Использование новейшей сенсорной техники постоянного света для преобразования инфракрасного излучения в электрический сигнал, что означает - отсутствие подвижных компонентов и тем самым нет необходимости технического обслуживания и долговечность;

• Компактные конструкции пирометров с очень крепкими металлическими корпусами (нержавеющая сталь или алюминий) и класс защиты IP 65 - тем самым возможно безопасное использование в неблагоприятных производственных условиях;

• Использование исключительно негигроскопических материалов линз для пирометров и тем самым исключается повреждение линз при высокой влажности воздуха;

• Очень высокая EMV пирометров - помехоустойчивость; превосходит требования даже самых строгих промышленных норм;

• Использование новейшей процессорной техники для пирометров, что означает - высокая точность измерения благодаря цифровой многоточечной линеаризации;

• Оптика пирометров с просветными визирами со специальной конструкцией системы линз, которые осуществляют цветовую коррекцию как видимого, так и инфракрасного излучения; в инфракрасном и видимом диапазонах совпадающие и очень четко отображаемые измерительные пятна;

• Устанавливаемый коэффициент излучения пирометров для согласования пирометра с особенностями излучения объекта измерения.

В разработанной системе следует применить пирометр ARDOCELL серии PS (рисунок 6) так как его технические характеристики приведенные ниже, полностью удовлетворяют предъявляемым техническим требованиям. Пирометры серии ARDOCELL PS: диапазоны измерения: -30 + 2500°C; крепкий корпус пирометра из нержавеющей стали D M30 x 190 mm; не гигроскопический материал линз; очень короткое время срабатывания; внешнее переключение аналогового выхода между 0(4) - 20 mA; высокая точность измерения пирометра благодаря цифровой линеаризации (400 критических точек); штепсельное соединение; водонепроницаемость согласно IP65. На выходе пирометр имеет линейный сигнал 0-20 mA / 4-20mA. Коэффициент излучения может устанавливаться через внешний сигнал цифровым методом. Питанием служит постоянное напряжение в 24 V.

Рисунок 6 – Внешний вид пирометра

Подключение пирометра к контроллеру осуществляется с помощью специального модуля ввода аналоговых сигналов SM331.

Вихревые расходомеры Prowirl (рисунок 7) предназначены для измерения объемного расхода и объема маловязких жидкостей, насыщенного и перегретого пара, газов: при значительных перепадах температуры измеряемой среды и окружающего воздуха. Применение: в тепловых станциях, газораспределительных узлах и пунктах в распределенных системах автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами, а так же в автономном режиме.

Рисунок 7 – Внешний вид датчика

Принцип измерения и конструкция основан (рисунок 8) на принципе вихревой дорожки Кармана: при обтекании потоком препятствия - вихревого тела первичного преобразователя расхода, возникают завихрения, которые на его поверхностях вызывают перепады давления, их частота пропорциональна скорости потока и объемному расходу.

Рисунок 8- Принцип действия расходомера

Вторичный электронный преобразователь фиксирует количество перепадов давления и преобразует его в электрический сигнал. Вихревой расходомер Prowirl представляет собой программируемое средство измерений и состоит из первичного вихревого преобразователя расхода и электронной части в герметичном корпусе. Настройка прибора осуществляется соответственно условиям применения, как оперативно с помощью кнопок на самом приборе, так и удаленно в программном режиме через интерфейс цифровой коммуникации. Измерительная информация отображается на цифровом жидкокристаллическом дисплее или на мониторе компьютера или контроллера. Монтаж осуществляется непосредственно в трубопровод в зависимости от конструкции преобразователя расхода: фланцево, с помощью штуцеров, резьбовой монтаж.

Особенности и преимущества:

• измерительная информация счетчиков и процесса храниться в ПЗУ (EEPROM);

• все приборы при выпуске из производства калибруются на проливочном стенде, в процессе эксплуатации при необходимости, калибровка прибора может быть осуществлена как проливным методом так и беспроливным методом с помощью имитатора потока Flowjack ZX 6000;

• динамический диапазон измерений расходов 45:1;

• функции самодиагностики прибора, индикация неисправностей и предупреждений в виде кода ошибок;

• самоочистки электродов, дозирования, учета двунаправленности потока;

• настройка прибора с помощью кнопок самого прибора либо удаленно в программном режиме через различные интерфейсы цифровой коммуникации.

Основные технические характеристики. Вихревые расходомеры Prowirl изготавливаются для конкретных условий применения, под которые выбираются соответствующие опции при заказе, и только после этого прибор поступает в производство. Опции позволяют реализовать нужные технические данные: диаметр условного прохода и материал корпуса первичного вихревого преобразователя расхода из нерж. стали: 1.4571,1.4552, 1,4404, и вихревого тела из нерж. стали: 1.4435,1.4552. Различные виды монтажа: фланцевый или стяжными фланцами. Материал датчика: нерж. сталь 1,4435, хастеллой С-22, титан. Материал уплотнения датчика: графит, витон, карлез, специальный. Сертификация прибора для конкретного применения, сертификаты: метрологический, взрывозащитный, испытание на заданное давление.

Класс защиты прибора IP 67, компактное исполнение или раздельное, при котором вторичная (электронная) часть в герметичном корпусе и первичный преобразователь расхода соединяются кабелем длиной до 30 м, калибровка прибора по 3 точкам или по 5-ти, различные кабельные вводы взрывозащищенное или обычное исполнение применение или нет идкокристаллического дисплея, необходимое напряжение питания различные выходные сигналы: токовые, частотные и цифровые.