Выбор преобразователя давления

Для выбора преобразователя давления проведем сравнительный анализ (табл. 2). Выбор датчика производится исходя из диаметра трубопроводов, по максимальному давлению и расходу, по надежности работы датчиков и по точности измерения.

Таблица 2

Диапазон измерений	Сапфир-22МТ-440- 01-У2-0.25-0.4кПа/10-42	SITRANS F 2G Eex dem DN250/4˝	DTRANS f02 DELTA	ТРСГ 1600 (турб. типа)
Рmax, кПа	2.5
Fmax, нм3/ч
Относительная погрешность измерения, %	±0.25	±0.2	≤0.1	±0.5

 

В качест ве датчика преобразователя давления Сапфир – 22МТ – 2440, т.к. нас устраивает их точность и цена. Данные датчики имеют следующие технические данные и характеристики:

климатическое исполнение УХЛ 3,1 по ГОСТ 15150 – 69, но для работы при температуре окружающего воздуха от +5 до +50˚С;

значение выходного сигнала – 4…20 мA;

напряжение питания – 36 ± 0,72 V;

потребляемая мощность –не более 0,5 V×A;

сопротивление нагрузки, подключаемое на выходе преобразователя, включая линию связи – от 0,2 до 2,5 Ω;

относительная влажность окружающего воздуха – 95 ± 3 % при +35°С;

полный ср едний срок службы - не менее 12 лет, кроме преобразователей эксплуатируемых в химически агрессивных средах (6 лет).

 

Описание расходомера

Модель термоанемометрического датчика расхода газа ST75 характеризуется высокой точностью, простой установкой, отсутствием движущихся частей и предназначена для управления расходом топливного газа, воздуха, сжатого воздуха, инертными и другими типами газов. Расходомеры выпускаются 9-ти типоразмеров для непосредственного монтажа в трубопроводах диаметром от 6 до 51 мм.

Действие ST75 основано на принципе тепловой дисперсии. В качестве измерительного элемента используется платиновый термометр сопротивления RTD. В сочетании с микропроцессорным электронным блоком и точной заводской калибровкой, расходомер обеспечивает высокую точность, быстрый отклик и практически не требует техобслуживания.

Благодаря прямому измерению расхода на основе термоанемометри ческой технологии исключается необходимость в установке дополнительных сенсоров, требуемых при использовании других технологий измерений.

Расходомер работает как при малых, так и при больших расходах в диапазоне от 0,01 до 1425 норм. м³/ч, при перепаде расхода до 100 к 1.

ST75 калибруется на большинство газов, включая природный газ, метан и другие углеводородные газы, азот, CO2, аргон, все инертные газы, сжатый воздух, и др.

Расходомер имеет 2 аналоговых выхода, 4-20 мА и 0-10В DC, программируемые на месте на измерение расхода или температуры.

Расход может отображаться как в объемных, так и в массовых единицах измерения. Для связи с сумматорами устройство имеет импульсный выход расхода 0-1000 Гц.

Технические характеристики:

Среда: воздух, сжатый воздух, азот, кислород, аргон, СО2, озон и другие инертные газы, природный газ и другие углеводородные газы

Размер трубопровода: от 6 до 51 мм

Диапазон температур: -18° … +121°C

Fмин = 2,38 м3/ч

Fмакс = 14520 м³/ч

Точность: ±2% показаний + 0,5% полного диапазона

Повторяемость: ±0,5% показаний

Температура процесса:

• Стандарт но: 4° … +38°C

• Опция: -18° … +121°C

Изменение диапазона: от 10:1 до 100:1

Измерительный элемент

Установка: на Т-образном патрубке с внутренней резьбой, на Т-образном фитинге с фиксирующей гайкой для высоких давлений

Технология: Тепловая дисперсия.

 

Выбор термопары

Термопара – старейший и до сих пор наиболее распространенный в промышленности температурный датчик. Наиболее правильное определениеэтого эффекта следующее: если гомогенный материал, обладающий свободными зарядами, имеет разную температуру на измерительных контактах, то между контактами возникает разность потенциалов.

Для нас более привычно обычно приводимое в литературе несколько другое определение эффекта Зеебека – возникновении тока в замкнутой цепи из двух разнородных проводников при наличии градиента температур между спаями. Второе определение, очевидно, следует из первого и дает объяснение принципу работы и устройству термопары. Однако, именно первое определение дает ключ к пониманию эффекта возникновения ТЭДС не в месте спая, а по всей длине термоэлектрода, что очень важно для понимания ограничений по точности, накладываемых самой природой термоэлектричества. Поскольку генерирование ТЭДС происходит по длине термоэлектрода, то показания термопары зависят от состояния термоэлектродов в зоне максимального температурного градиента. Поэтому поверку термопар следует проводить при той же глубине погружения в среду, что и на рабочем объекте. Учет термоэлектрической неоднородности особенно важен для рабочих термопар из неблагородных металлов.

Главные п реимущества термопар:

- широкий диапазон рабочих температур, это самый высокотемпературный из контактных датчиков.

- спай термопары может быть непосредственно заземлен или приведен в прямой контакт с измеряемым объектом.

- простота изготовления, надежность и прочность конструкции.
Недостатки термопар:

- необходимость контроля температуры холодных спаев. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового сенсора и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.

- возникновение термоэлектрической неоднородности в проводниках и, как следствие, изменение градуировочной характеристики из-за изменения состава сплава в результате коррозии и других химических процессов.

- материал электродов не является химически инертным и, при недостаточной герметичности корпуса термопары, может подвергаться влиянию агрессивных сред, атмосферы и т.д.

- зависимость ТЭДС от температуры существенно не линейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.

- когда жесткие требования выдвигаются к времени термической инерции термопары, и необходимо заземлять рабочий спай, следует об еспечить электрическую изоляцию преобразователя сигнала для устранения опасности возникновения утечек через землю.

Исходя из данных температуры, в которой будет работать термопара, выбираем термопару типа ТХК

ТХК - Преобразователь термоэлектрический (термопара ХК - хромель-копель (L)), диапазон измерения температуры -50…+750^оС.