Терморезисторы. Принцип действия.

Наиболее распространенные терморезисторы изготавливаются в виде полупроводникового стержня, покрытого эмалевой краской. К нему подводятся выводы и контактные колпачки, использующиеся только в сухой среде. Отдельные конструкции терморезисторов помещаются в герметичном металлическом корпусе. Они могут свободно применяться в помещениях с любой влажностью и легко переносят влияние агрессивной среды.
Герметичность конструкции обеспечивается с помощью стекла и олова. Стержни в таких терморезисторах оборачиваются металлической фольгой, а для токоотвода используется никелевая проволока. Номинальные значения терморезисторов находятся в диапазоне от 1 до 200 кОм, а их температурный диапазон находится в пределах от -100 до +129 градусов.
В работе терморезисторов применено свойство проводников, изменять значение сопротивления в зависимости от температуры. Для этих приборов применяются металлы в чистом виде, чаще всего, платина и медь.

15)Цифровые датчики температуры.

Цифровой датчик температуры DS18B20, который представляет собой трехвыводную микросхему, позволяет с высокой точностью до 0,5 градуса получать температуру с множеством параллельно работающих датчиков. В этом датчике широкий интервал температур от -55 до +125 градусов. Основной его недостаток – медлительность. Вычисления с максимальной точностью он делает за 750 мс. Ввиду инерционности корпуса датчика температуры опрашивать его нет никакого смысла.

16)Бесконтактные температурные датчики.

В этом датчике имеется специальная тонкая пленка, поглощающая инфракрасные излучения, тем самым нагревающаяся. Такие бесконтактные термосенсоры используются в тепловизорах. Там имеется не один тепловой датчик, а матрица. Они позволяют на расстоянии до 3 метров детектировать тепловой объект.

17)Кварцевые преобразователи температуры.

Для того, чтобы измерить температуру в интервале -80 +250 градусов применяют кварцевые преобразователи. Они работают на частотной зависимости кварца от температуры. Действие датчиков происходит на частотной зависимости. Функция преобразователя меняется от расположения среза по осям кристалла.
Кварцевые датчики работают с высокой чувствительностью, разрешением, стабильностью. Эти свойства делают их перспективными в использовании. Они получили большое распространение в цифровых термометрах.

18)Датчики температуры ЯКР (ядерного квадрупольного резонанса).

Термометры ЯКР работают за счет действия градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, которое вызвано отклонением заряда от симметрии сферы. Это создает процессию ядер. Частота имеет зависимость от градиента поля решетки. Для разных веществ имеет величину до тысяч МГц. Градиент зависит от температуры, с ее возрастанием частота ЯКР уменьшается.
Датчики температуры ЯКР образуют ампулу с веществом, помещенную в обмотку индуктивности, которая соединена с контуром генератора. Когда частота генератора совпадает с частотой ЯКР, то энергия генератора поглощается. Допуск замера температуры -263 градуса равен + 0,02 градуса, а температуры 27 градусов +0,002 градуса. Преимуществом термометров ЯКР становится стабильность, неограниченная по времени, недостатком является значительная нелинейность преобразующей функции.

19.Параметры выбора датчика температуры
Диапазон рабочей температуры.
Возможность погружения датчика в объект измерения или среду. Если это невозможно, то лучше выбрать пирометр или термометр.
Условия проведения замеров. Если нужно измерять в агрессивной среде, то надо выбирать датчик в коррозионностойком корпусе, или бесконтактного типа. Также следует определить наличие давления, влажности и т.д.
Время работы датчика до калибровки или замены. Многие датчики не могут долго и стабильно работать (термисторы).
Величина сигнала выхода. Существуют датчики, выдающие сигнал по току, или в градусах.
Технические данные: погрешность, разрешение, напряжение, время сработки. Для полупроводников важен тип корпуса.

        20. Пьезоэлектрические датчики температуры.
Все датчики этого типа работают при помощи кварцевого пьезорезонатора. Вся суть работы – прямой пьезоэффект, то есть изменение линейных размеров пьезоэлемента под воздействием электрического тока. При попеременной подаче разнофазного тока с определенной частотой, пьезорезонатор колеблется, при этом частота его колебаний зависит от температуры. Зная эту зависимость, можно легко преобразовать данные о частоте колебаний резонатора в температуру.
Благодаря широкому диапазону измерений и высокой точности, такие датчики применяют в основном при проведении исследований и опытов, где нужна высокая надежность и долговечность.

     21.автоматизация днс. приборы кип в системе автоматизации днс
Система контроля и управления ДНС, предназначенная для оперативного учета, поддержания заданных параметров технологи ческого процесса и предотвращения возникновения аварийных ситуа ций, обеспечивает: автоматическое регулирование пропускной спо собности ДНС; автоматическую защиту ее при аварийных уровнях нефти в буферных емкостях; автоматическое отключение насосов в аварийных случаях; автоматическое регулирование давления сепа рации; автоматическую защиту ДНС при аварийном повышении или снижении давления в трубопроводах; автоматическую защиту га зосборной линии и открытии факельной линии при аварийном по вышении давления в буферных емкостях; автоматическую защиту трубопровода на приеме ДНС, газопровода после буферных емкостей н открытие линии сброса газа при прекращении электроснабжения ДНС; автоматическое регулирование температуры в помещениях щи товой, операторной и насосных станциях.

                       22.Проверка - расходомер
          Проверка расходомера по перепаду позволяет установить точность показаний прибора - определить величину и знак погрешности на каждой точке шкалы. Проверка по перепаду производится на отключенном приборе, которому перепад сообщается искусственно.
   Для проверки расходомера на месте установки применяют переносное поверочное устройство, с помощью которого можно создавать и измерять перепад давления. В лабораторных условиях проверка расходомеров производится на стенде по тому же принципу. Все результаты проверки заносятся в протокол. Расходомеры следует после проверки пломбировать.  [2]
            Схема прибора ППР. 1 - линейка, 2 - микровинт, 3 - игла, 4 и 13 - стаканы, 5 и 12 - соединительные трубки, 6 и 14 - бачки с водой и ртутью, 7 и 9 - регулировочные ножки, 8 - отвес, 10 - опора, / / - плита, 15 - скоба, 16 - каретка. [3]

Для проверки расходомеров применяют прибор Петрова ППР ( рис. 43), основанный на гидростатическом методе измерения давления. На плите / / с регулировочными ножками 7 и 9 установлена миллиметровая линейка / длиной 1020 мм. Как правило, измеряемое давление ( контрольный перепад) заранее известно и его устанавливают, поднимая стакан на требуемую высоту.  [4]

Схема тарировки расходомера. / и 2 -емкости. 3 - расходомер. 4 - матерчатый рукав. 5 - питатель. в - показывающий прибор. 7 - бункер. 8 - весы.| Тарировочный график - зависимость между расходом и количеством делений на шкале прибора.  [5]

Для проверки расходомера в эксплуатационных условиях после градуировки прибора весовым способом желательно про-градуировать прибор с помощью грузов. Для градуировки расходомера с помощью грузов на приборе предусмотрено специальное приспособление, с помощью которого расходомер в эксплуатационных условиях легко может быть проверен и отрегулирован.  [6]

При проверке расходомеров с нелинейной шкалой стрелку устанавливают на точки 30; 40; 60; 80; 100 % шкалы прибора при прямом и обратном ходе.  [7]

При проверке расходомеров с нелинейной шкалой стрелку устанавливают на точки 30, 40, 60, 80, 100 % шкалы прибора при прямом и обратном ходе.  [8]

После этого приступают к проверке расходомера по перепаду.  [9]

Однотрубные дифманометры могут быть или контрольными при проверке расходомеровили стационарными на малых водопроводных и канализационных станциях. В последнем случае шкалу дифманометра необходимо градуировать в единицах расхода.  [10]

Двухтрубные U-обрааные дифманометры применяют главным образом в качестве контрольных дифманометров при проверке расходомеров, а также при различных лабораторных испытаниях. В качестве стационарных приборов эти дифманометры неудобны, так как отсчет приходится вести по двум трубкам. Отечественной промышленностью выпускаются технические двухтрубные дифманометры ДТ-50 и ДТ-150, в которых рабочей жидкостью обычно является ртуть. Дифманометр ДТ-50 имеет следующие данные: длина шкалы 800 мм, допустимое избыточное давление 5 МПа ( 50 кгс / см2), масса ртути, заливаемой в прибор, около 0 2 кг, общая масса прибора ( с ртутью) 9 4 кг.  [11]

Двухтрубные П - образные дифманометры применяются в качестве измерительных приборов при лабораторных испытаниях ипроверке расходомеров.  [12]

Диафрагмы и сопла и их установка должны соответствовать Правилам 28 - 64 по применению и проверке расходомеров с нормальными соплами и трубами Вентури Государственного комитета стандартов, мер и измерительных приборов.  [13]

При измерении расхода пара дроссельными приборами следует руководствоваться Правилами 27 - 54 по применению я проверке расходомеров с нормальными диафрагмами, сопла.  [14]

Меточные и концентрационные расходомеры, относящиеся к группе Г, служат для разовых измерений, например при проверке промышленных расходомеров на месте их установки. Корреляционные приборы перспективные, в частности, для измерения двухфазных.
                       23.узел учета нефти.
Системы измерения количества и показателей качества нефти (СИКН).

Одна из предлагаемых нашей компанией услуга – это разработка и строительство коммерческих узлов учета нефти, более корректное название, которым пользуются на сегодняшний день в Республике Казахстан, СИКН – система измерения количества и показателей качества нефти.
Современные тенденции в развитии систем сбора, обработки информации и управления все более широко внедряются и в традиционно консервативные области измерений, каким является коммерческий учет нефти и нефтепродуктов.

По существу архитектура большинства вновь проектируемых узлов учета все еще базируется на принципах и оборудовании заложенных в 70-е годы прошлого столетия, притом, что за это время сменилось не одно поколение приборов и систем измерений. Современные тенденции в автоматизации диктуют и новые подходы к развитию измерительных систем учета жидких углеводородов.

Традиционный узел учета, состоит, как правило, из следующих блоков и элементов:

- блока измерительных линий (БИЛ) - состоящего, как правило, из 3 линий (рабочей, резервной и контрольной), включающие в себя фильтры, турбинные преобразователи расхода (ТПР), прямые участки до и после ТПР, струевыпрямители, запорную арматуру, датчики давления и температуры, клапаны регулирования расхода и пр.;

- блока измерения качества (БИК), в состав которого входят по 2 поточных плотномера и вискозиметра, автоматические пробоотборники и пробосборники, датчики давления и температуры, насосы, влагомеры.

- вторичной аппаратуры и блока обработки информации;

- кроме того, в состав узла учета входят пробоотборное устройство, стационарная поверочная установка (или предусмотрено подключение передвижной поверочной установки), сигнализатор содержания свободного газа, образцовые средства измерений для плотномеров и вискозиметров, дополнительные средства измерений.

Современные требования к средствам и системам измерения включают:
- средства измерения являются "интеллектуальными" - не только измеряют, но и обрабатывают информацию, современные полевые приборы являются "серверами" данных;
- полевые приборы многофункциональны, осуществляют измерения всех необходимых параметров в одной точке;
- передача информации от полевых приборов к системе осуществляется посредством цифровых протоколов, позволяющих передавать значительные массивы информации и исключающих дополнительные погрешности, связанные с передачей и преобразованием измеряемых параметров;
- система измерения должна обеспечивать возможность приема не отдельных физических сигналов от каждого средства измерения, а получать и обрабатывать массивы
информации от "интеллектуальных" приборов. В качестве подобной системы измерения количества нефти и нефтепродуктов отвечающей мировым тенденциям в области приборостроения и автоматизации и удовлетворяющей требованиям, предъявляемым к товарно-коммерческим операциям, наша компания предлагает автоматизированный узел учета нового поколения, основанный на применении кориолисовых расходомеров, компакт-прувера и системы обработки информации и управления. Такой узел учета по сравнению с традиционным имеет следующие преимущества:

Многофункциональность. Кориолисовый расходомер одновременно измеряет в одном месте и выдает информацию по мгновенному и суммарному массовому расходу, мгновенному и суммарному объемному расходу, плотности, температуре при рабочих условиях, а также диагностическую и служебную информацию. При традиционных средствах измерения, точки измерения расхода и плотности разнесены и для приведения к одинаковым условиям измерения требуются дополнительные датчики давления и температуры.
Прямое измерение массового расхода. В соответствии с действующими нормативными документами для товарно-коммерческих расчетов приемо-сдаточные операции осуществляются в единицах массы. Кориолисовый расходомер осуществляет прямое измерение массового расхода, все остальные типы расходомеров (например, турбинные, ультразвуковые и PD-метры) применяемые при коммерческом учете используют объемный принцип измерения расхода, то есть метод измерения массового расхода являются косвенным, что приводит к использованию дополнительного оборудования и как следствие возникновению дополнительных погрешностей измерения.

Метрологические характеристики. Суммарная погрешность узла учета по массе брутто будет определяться только погрешностью массового расходомера, и она составит 0,1 % ± стабильность нуля по массе брутто. В случае применения объемного расходомера (турбинного, роторного или ультразвукового) суммарная погрешность по массе брутто складывается из погрешностей расходомера, плотномера, вискозиметра, датчиков давления и температуры на измерительных линиях. И для того, чтобы уложится в нормируемую СТ РК 2.26-2003 погрешность по массе брутто 0.25% зачастую приходится прибегать к искусственным методам, как например, уменьшение рабочего диапазона измерения объемного счетчика. Невосприимчивость к изменениям рабочей среды. На показания кориолисового расходомера не влияют изменения вязкости, плотности, профиля скоростей по сравнению с объемными расходомерами. Кориолисовые расходомеры также в меньшей степени подвержены различным отложениям (благодаря постоянной вибрации измерительных трубок), даже при наличии отложений (парафины, битумы, смолы) кориолисовые расходомеры не требуют проведения внеочередной поверки, так как отложения не влияют на коэффициент расхода (масс-фактор). С применением кориолисового расходомера исчезает проблема "раскрутки" - тенденция к увеличению импульс-фактора при непрерывной работе турбинного преобразователя расхода, проблема характерная для ТПР всех ведущих мировых производителей, в том числе и с геликоидным ротором.
Надежность. Кориолисовый расходомер не имеет движущихся частей, попадание механических частиц и свободного газа не приводит к повреждению сенсора, как это может иметь место в случае турбинных и объемных расходомеров. В связи с отсутствием дополнительного оборудования сопутствующего объемным расходомерам (фильтры, струевыпрямители, плотномеры, вискозиметры и т. п.) увеличивается общее время наработки на отказ для узла учета в целом.

Минимум технического обслуживания. В связи с долговременной стабильностью нормативных метрологических характеристик, отсутствием необходимости в ремонте и в запасных частях кориолисового расходомера нет необходимости во внеочередных поверках и в периодическом монтаже-демонтаже для профилактического обслуживания. Для рассматриваемого узла учета поверке подлежат только 2 расходомера. Система верхнего уровня получает информацию по интеллектуальному протоколу, не использует измерительные каналы и поэтому по существу является информационно-вычислительной, а не информационно-измерительной и не вносит дополнительных погрешностей в измерение. Для стандартного же узла учета с использованием объемного расходомера поверке подлежит следующее оборудование: 3 расходомера, 4 датчика давления и 4 датчика температуры, 2 плотномера, 2 вискозиметра, 1 компьютер расхода. Таким образом использование массовых расходомеров существенно понижает трудоемкость и затраты связанные с проведением поверочных работ.
Минимальная стоимость дополнительного оборудования. Отсутствует необходимость в прямых участках, струевыпрямителях, блоках качества с плотномерами, вискозиметрами, насосами, промывочным оборудованием, в датчиках давления, температуры, детекторах загазованности, пожароопасности и т. п.

Основываясь на нашем опыте построения систем измерения количества нефти и нефтепродуктов, предложенная архитектура использует последние достижения в области автоматизации и имеет следующие преимущества:

• Модульный дизайн;
• Снижение затрат на производство и оборудование;
• Снижение затрат на обслуживание;
• Снижение погрешности измерений;
• Увеличение надежности.