Автоматизация производства

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Стр.

Введение. 

1   Наименование и область применения .

2   Технические характеристики  .

3.   Обоснование выбранной концепции. 

4.   Инструменты, используемые при работе 

5.    Требования техники безопасности .

Заключение. 

ПРИЛОЖЕНИЕ А 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    ВВЕДЕНИЕ

 

Автоматизация производства обеспечивает использование более эффективного контроля  эксплуатации, экономичности, надежности, и безопасности работы технологического оборудования. Это  одно  из  направлений   развития  всех отраслей   народного  хозяйства, оно дает   дальнейшую   интенсификацию   и     совершенствование технологических  процессов. Все  промышленные   объекты,  которые  строятся   или  реконструируются, оснащаются   средствами автоматизацией.

Комплектными системами автоматизации  оснащаются те объекты, которые являются сплошными, это и  нефтеперерабатывающие, химические и нефтехимические промышленности, производства металлургии, энергетики, газового хозяйства.

От качества монтажа зависит  точность производимых измерений и  регулирующих воздействий.  Требования к четкости и безотказной работы приборов и систем автоматизации  трудно выполнимы без автоматизации технологических процессов контроля их основных параметров, ведь на современных предприятиях  требуется применение высокопроизводительных методов производства монтажных работ, так как они основаны на передовой техники и прогрессивной технологии. А это, в первую очередь, выпуск приборостроительной промышленностью новых приборов и комплексов технических средств, из которых формируют комплексные системы автоматизации, часто основанные на микропроцессорной технике. В комплекте с приборами и средствами автоматизации внедряется облоцио-огресированный метод монтажа технологических установок, волокно-оптические кабели, излучатели и фотоприемные устройства, расширяется применения пластмассовых и тонкостенных стальных труб для защиты электропроводок систем автоматизации.

В области монтажа приборов и  систем автоматизации большое место  отведено организации производства новых конструкций инструментов и механизмов, которые требуют  квалифицированных знаний современных  технологий монтажа приемов работы, умение пользоваться технологическим, современным инструментом и механизмами, такими как универсальные кабельные  ножи, ножницы для резки пластмассовых  труб, клещи для снятия изоляции с проводов малого сечения, комплекты  средства для механизированной прокладки  кабеля, автоматические манипуляторы для окраски монтажных изделий. Поэтому темой данной квалификационной работы является монтаж приборов 1 и 2 категории сложности

 

 

 

 

 

 

Давление (p)– величина, характеризующая интенсивность сил, действующих на ед. поверхности. Давление бывает абсолютное (полное) и избыт.(относит). Единица измерения. (Па). Для измерения давления и разряжения применяют единицей велечены:1бар=105Н/м2=1,01972 кгс/см2. В технике обычно измеряют избыточное давление

 

Абсолютное давление

Абсолютное давление - параметр состояния, определяемый отношением силы, действующей по нормали к поверхности и площади этой поверхности.

Барометрическое давление

Барометрическое давление — это абсолютное давление земной атмосферы. Свое название этот тип давления получил от измерительного прибора  барометра, который как известно определяет атмосферное давление в определенный момент времени при определенно температуре и на определенной высоте над уровнем моря. Относительно этого давления определяются избыточное давление и вакуум.

Давление  избыточное

Избыточное давление имеет место в том случае если имеется положительная разность между измеряемым давлением и барометрическим. То есть избыточное давление это величина на которую измеряемое давлением больше барометрического. Для измерения этого вида давления используют манометр

Вакуум

Вакуум или по другому вакуумметрическое давление это величина на которую измеряемое давление меньше барометрического. Если избыточное давление обозначается в положительных единицах, то вакуум в отрицательных. Приборы способные измерять этот тип давления называют вакуумметрами.

Дифференциальное  давление

Дифференциальное  давление имеет место если сравнивается одно давление относительно другого, причем ни одно из них не равно барометрическому. Избыточное давление и вакуум меряется относительно барометрического давления. Если же измерить эти величины относительно любой другой величины, то мы получим уже дифференциальное. 

 

 

Жидкостные приборы давления

В жидкостных приборах давления измеряемая величина компенсируется столбом  жидкости, отнесенным к единице его  поперечного сечения. В основу действия таких приборов положен метод сообщающихся сосудов. Жидкостные приборы давления используют в качестве манометров для измерения давления неагрессивных газов вплоть до 0,1 МПа, тягомеров для измерения разрежения Рв до 7000 Па, вакуумметров для измерения вакуума Рв до 0,1 МПа и дифференциальных манометров для измерения разности давлений неагрессивных жидкостей, паров и газов до 0,07 МПа. Их применяют в качестве приборов, устанавливаемых по месту эксплуатации отдельных узлов оборудования или на площадках обслуживания, а также в качестве образцовых при поверке рабочих приборов, рассчитанных на те же диапазоны измерения давления, разрежения или разности давлений.

 

 

Прибор представляет собой  изогнутую стеклянную трубку, заполненную до половины жидкостью (вода, ртуть). Трубку закрепляют по отвесу вертикально на твердом основании и по ее высоте наносят шкалу  в миллиметрах. Измеряемая величина уравновешивается и определяется столбом h рабочей жидкости, равным сумме столбовh₁и h₂ в обоих коленах трубки. При измерении давления или разрежения один конец трубки оставляют открытым, а другой соединяют с объектом измерения, а при измерении разности давлений к обоим концам трубки подводят измеряемые давления.

Результат измерения давления обычно выражается в миллиметрах  водяного или ртутного столба. Для  получения давления в Паскалях используют формулу 

Р=hgr, где 

g —местное ускорение свободного падения; r — плотность рабочей жидкости; h-высота столба житкости

При измерении давления U-образным манометром возможны погрешности: из-за отклонения значений ускорения g и плотности р от расчетных; ошибок в считывании показаний h₁и h₂вследствие неправильного нанесения шкалы. неравномерности температурного расширения шкалы, стекла и рабочей жидкости.

Схема чашечного (однотрубного) манометра. Одна из трубок заменена широким сосудом, сообщающимся с измерительной стеклянной трубкой. Площадь сечения сосуда значительно больше, чем площадь сечения измерительной трубки.

При измерении давления или  разности давлений большее из них  подается в сосуд, а меньшее —  в измерительную трубку.

Под действием измеряемого  давления жидкость в трубке поднимается  на высоту h₁, a в сосуде опускается на h₂, при этом высота столба жидкости, соответствующего измеряемой величине, равна сумме h₁и h₂. Однако, если отношение площадей поперечных сечений сосуда и трубки, больше 400, величиной h₂(изменением уровня в сосуде) можно пренебречь и отсчет вести только по уровню жидкости в трубке.

В этом случае ошибка считывания показаний по сравнению с U-образными приборами уменьшается в 2 раза, а остальные ошибки измерения давления те же, что и для U-образных приборов.

При измерении малых давлений, разрежений или разностей давлений применяют однотрубные микроманометры ММН с наклонной измерительной  трубкой, которые являются более точными (класс точности 0,5 или 1), чем другие приборы, и применяются в лабораториях и промышленных условиях при испытаниях оборудования.

Показания микроманометра при  измерениях определяют по длине столбика рабочей жидкости трубки , имеющей угол наклона . При этом жидкость поднимается на высоту 

h₁=lsinα, где

l-длинна рабочей жидкости трубки; sina-угол наклона.

 

 Если прибор заполнен  жидкостью с плотностью, указанной  на нем, то давление в Паскалях 

P=lK=lpsina 

(где К — постоянное значение прибора). Прибор ММН рассчитан на пять диапазонов измерения (О — 0,5; 0—0,75; О— 1; 0—1,5 и 0 — 2 кПа), которым соответствует определенное значение К, указанное рядом с отверстиями на установочной дуге. Прибор снабжен уровнем и установочными винтами . Для установки на шкале нулевого значения давления в сосуде  имеется вытеснитель. Наклонная трубка  фиксируется с помощью дуги.

Разновидностью однотрубных  манометров являются поплавковые дифманометры ДП. В отличие от рассмотренных выше приборов в широком сосуде дифманометра, куда подается большее давление, находится поплавок, который перемещается, следуя за изменением уровня рабочей жидкости. Основной недостаток этих приборов — необходимость передачи перемещений поплавка, расположенного внутри сосуда высокого давления, к отсчетному устройству.

Приборы для измерения  давления и разности давлений с упругой  деформацией чувствительных элементов

Приборы для измерения  давления, основанные на упругой деформации чувствительных элементов под действием  измеряемой величины, широко применяют  в диапазоне от 50 Па до 1000 МПа. Деформация или сила, пропорциональная давлению, преобразуется в показания прибора или в изменения выходного сигнала. Такие приборы изготовляют в виде тягомеров, напоромеров, манометров и _вакуумметров.

В качестве упругих чувствительных элементов приборов для измерения  давления применяют мембраны, мембранные коробки, сильфоны, трубчатые пружины. Мембраны, мембранные Коробки и сильфоны используют также и в дифманометрах.

Чувствительный элемент  прибора характеризуется зависимостью перемещения его рабочей точки  ΔХ от действующего давления или разности давлений Р. Обычно эту зависимость в приборе стремятся получить линейной, для чего используют прочные сплавы цветных металлов с высоким модулем упругости. С ростом измеряемого давления упругие деформации перейдут в пластические и зависимость ΔХот Р станет нелинейной. При эксплуатации приборов давления зона упругих деформаций может уменьшиться из-за повышения температуры окружающей среды, поэтому первичные приборы приходится размещать вдали от горячих объектов. Кроме того, с течением времени из-за циклических нагрузок под действием давления упругие свойства чувствительных элементов утрачиваются и накапливаются пластические деформации. Таким образом, оба эти фактора отрицательно влияют на надежность чувствительных элементов приборов давления, что необходимо учитывать при их эксплуатации.

Рассмотрим подробнее  приборы для, измерения давления с различными упругими чувствительными  элементами. Манометры с трубчатой пружиной в большинстве случаев являются приборами, в которых измеряемое давление последовательно преобразуется в перемещение незакрепленного конца пружины и связанного с ним показывающего, регистрирующего, сигнализирующего устройства (в первичных приборах) или преобразователем давления в унифицированный электрический сигнал (в схемах дистанционной передачи сигналов вторичному прибору).

В настоящее время выпускают  показывающие и самопишущие манометры  с одновитковой (МТ, МП) трубчатой  пружиной. Верхний предел измеряемого  давления определяется стандартным рядом

(0,6; 1; 1,6; 2,5; 4)-10ⁿ МПа, где п= —1; 0; 1; 2; 3. Пружинные вакуумметры имеют диапазон измерения от —0,1 до 0 МПа.

 Чувствительный элемент  манометра выполнен в виде  полой одновитковой трубчатой  пружины , центральная ось которой представляет собой дугу окружности с углом 200—270°. Один конец пружины, в который через радиальный штуцер поступает давление, закреплен, а второй (закрытый) может перемещаться. Сечение трубчатых пружин может быть в виде эллипсоида (пружина Бурдона) или плоскоовальное.

При подаче в трубку давления сечение деформируется  и пружина стремится распрямиться, перемещаясь в направлении величины ΔХ. Ее чувствительность тем больше, чем больше радиус кривизны R и чем меньше толщина стенки сечения δ.

Трубчато-пружинные манометры МЭД  выпускают с дифференциально-трансформаторными  преобразователями, встроенными в  корпус прибора. Другие манометры МПЭ  выпускают с преобразователями  магнитной или силовой компенсации. Верхние пределы измерений давления этих манометров от 4 до 60 МПа и от 4 до 100 МПа.

В пружинных манометрах применяют  также пневматические преобразователи, позволяющие получать на выходе унифицированный  сигнал по давлению воздуха.

Сильфон  представляет собой тонкостенную трубку с кольцевыми гофрами на боковой поверхности. Его упругость определяется материалом и толщиной стенки, числом гофр и их кривизной. Первичные приборы с сильфоном выпускаются показывающими (индекс «П») и самопишущими (индекс «С»). Поскольку сильфоны более чувствительны к изменению давления, чем трубчатые пружины, приборы с ними применяют для измерения сравнительно небольших разрежений и давлений.

Самыми разнообразными по конструкции чувствительных элементов являются приборы с мембранными элементами. Плоская мембрана представляет собой гибкую пластину, закрепленную по окружности. При подаче давления в одну из камер, разделенных мембраной, центр ее окружности перемещается на величину, ΔХ. Статическая характеристика плоской мембраны имеет нелинейный вид, поэтому такие мембраны в приборах давления не используют. Для линеаризации статической характеристики применяют гофрированные мембраны и мембранные коробки. Чаще всего используют мембранные коробки, жесткость которых меньше чем жесткость отдельной мембраны. Это приводит к росту крутизны статической характеристики и увеличению зоны перемещений, пропорциональных приложенному давлению.