Отчет по практике в ООО «Илличевский зерновой терминал»

 

Головні переваги термопар :

 

- Широкий діапазон робочих  температур , це самий високотемпературний  з контактних датчиків.

- Спай термопари може  бути безпосередньо заземлений  або приведений у прямий контакт  з вимірюваним об'єктом .

- Простота виготовлення , надійність і міцність конструкції.

 

 

Недоліки термопар :

 

- Необхідність контролю  температури холодних спаїв . У сучасних конструкціях вимірювачів  на основі термопар використовується  вимірювання температури блоку  холодних спаїв за допомогою  вбудованого термістора або напівпровідникового  сенсора і автоматичне введення  поправки до виміряної ТЕДС .

- Виникнення термоелектричної  неоднорідності в провідниках  і , як наслідок , зміна градуювальної  характеристики через зміни складу  сплаву в результаті корозії  та інших хімічних процесів .

- Матеріал електродів  не є хімічно інертним і  , при недостатній герметичності  корпусу термопари , може піддаватися  впливу агресивних середовищ  , атмосфери і т.д.

- На великій довжині  термопарних і подовжувальних  проводів може виникати ефект  « антени » для існуючих  електромагнітних полів.

- Залежність ТЕДС від  температури істотно не лінійна.  Це створює труднощі при розробці  вторинних перетворювачів сигналу.

- Коли жорсткі вимоги  висуваються до часу термічної  інерції термопари , і необхідно  заземлювати робочий спай , слід  забезпечити електричну ізоляцію  перетворювача сигналу для усунення  небезпеки виникнення витоків  через землю.

 

Термометри опору

 

 

 

Термометр опору ТС це термометр , як правило , в металевому або керамічному  корпусі , чутливий елемент якого  являє собою резистор , виконаний  з металевого дроту або плівки і має відому залежність електричного опору від температури. Самий  популярний тип термометра - платиновий термометр опору , це пояснюється  високим температурним коефіцієнтом платини , її стійкістю до окислення  і хорошою технологічністю . В  якості робочих засобів вимірювань застосовуються також мідні і  нікелеві термометри . Новий державний  стандарт на технічні вимоги до робочих  термометрам опору : ГОСТ 6651-2009 , розроблений  на основі ( Термометри опору з платини , міді і нікелю. Загальні технічні вимоги та методи випробувань ) . Головна перевага термометрів опору - широкий діапазон температур , висока стабільність , близькість характеристики до лінійної залежності , висока взаємозамінність . Плівкові платинові  термометри опору відрізняються  підвищеною віброміцні , але меншим діапазоном температур. Виготовляються також герметичні чутливі елементи термометрів опору різних розмірів , що дозволяє їх використовувати в місцях , де важливо встановлювати мініатюрний датчик температури. Недолік термометрів і чутливих елементів опору - необхідність використання для точних вимірювань трьох - або чотирьох - провідної схеми включення , тому що при підключенні датчика за допомогою двох проводів , їх опір включається виміряний опір термометра . Найважливішою технологічною проблемою для ТЗ дротяного типу є герметизація корпусу ЧЕ спеціальною глазур'ю , склад глазурі повинен бути підібраний так , щоб при коливаннях температури в межах робочого діапазону не відбувалося руйнування герметизуючого шару .

 

Промислові платинові  термометри опору в більшості  випадків використовуються із стандартною  залежністю опір - температура ( НСХ ) , що обумовлює допуск чи не краще 0,1 °  С ( клас АА при 0 ° С). Однак висока стабільність деяких термометрів дозволяє робити їх індивідуальну градуювання  і визначати характерну саме для  них залежність опір - температура. Така градуювання може підвищити  точність до декількох сотих градуса . Слід зазначити , що використання функції  МТШ -90 (що можливо зараз для багатьох цифрових термометрів ) може точніше  описати індивідуальну залежність ТЗ , використання квадратичного рівняння Каллендара Ван дью обмежує точність апроксимації до 0,01-0,03 ° С залежно  від діапазону температур.

 

 

 

 

 

 

 

 

Радіаційні термометри (або пірометри )

 

Представляють собою неконтактні  температурні датчики , дія яких заснована  на залежності температури від кількості  теплового електромагнітного випромінювання , отриманого від об'єкта вимірювання . Це ціла група приладів , яка включає як прилади , що вимірюють температуру точки на об'єкті , області на об'єкті , або дозволяють отримати картину одновимірного і навіть двовимірного розподіл температури на заданій площі вимірювання . Радіаційні термометри дуже широко використовуються в різних галузях промисловості: металургії , виробництві скла і кераміки , напівпровідників , пластику , паперу і т.д. Радіаційні термометри використовуються також у медицині , криміналістиці , системах порятунку людей і охорони.

 

Головна складність полягає  у вимірюванні температури тіла , випромінювальна здатність якого  невідома . Об'єкт вимірювання найчастіше далекий від абсолютно чорного  тіла , це може бути окислена поверхня , напівпрозоре скло , дзеркальна поверхня і т.д. Крім того , виникають труднощі обліку випромінювання , испущенного  прилеглої областю і випромінювання відбитого від сусідніх об'єктів. На жаль , не існує жодного методу оптичної пірометрії , який міг би охопити  весь набір зустрічаються ситуацій . Однак розроблені різні підходи , кожен з яких здатний подолати одну або дві вищезгадані труднощі.

 

Прилади цього типу мають  безліч найменувань : оптичні пірометри , радіаційні пірометри , пірометри  повного випромінювання , автоматичні  інфрачервоні термометри , термометри безперервного випромінювання , лінійні  сканери , тепловізійні радіометри , поверхневі пірометри , пірометри відносини , двухцівтові  пірометри і т.п. Ці найменування більше пов'язані з призначенням приладів. Загальний термін, який можна  застосувати до даного класу приладів і має технічне функціональне  значення - радіаційні термометри .

 

Монохроматичні  яркосні пірометри

У 21 столітті безконтактні термометри , які найбільш часто стали називати ІЧ- термометрами , що означає інфрачервоні радіаційні термометри , стали особливо затребуваним і популярним видом  температурних приладів. Існує безліч різновидів пірометрів і інфрачервоних  приладів. Прилади , що дають можливість отримати зображення розподілу температури  по поверхні об'єкта називають тепловізорами  або тепловізійними камерами. Незважаючи на те , що по точності пірометри сильно поступаються контактним датчикам температури , вони незамінні там , де необхідно  швидко і безпечно зробити відлік температури поверхні . Інфрачервоні термометри застосовуються для діагностики  теплових та електричних ліній передачі , джерел струму , виявлення несправностей , викликаних витоками тепла , корозією контактів і т.д. Даний вид приладів затребуваний також там , де важко або неможливо використовувати контактний датчик - для оцінки температури сільнонагретих рухомих об'єктів , потужних моторів і турбін , розплавлених металів. Одним з найновіших застосувань інфрачервоних термометрів є медична діагностика .

 

Більшість сучасних ІК термометрів  представляють собою портативні і , як правило , дуже прості в обігу  прилади. Однак існують особливості  їх застосування , які необхідно  враховувати користувачам , які розраховують отримати найбільш точний результат  вимірювання температури. Критичними параметрами будь-якого інфрачервоного термометра є оптичне дозвіл і  випромінювальна здатність .

 

 

 

 

 

 

 

 

Термореле

 

Термореле  можно использовать для подогрева парника, жилого дома или сауны. Оно безопасно в обращении, поскольку работает от батарей или трансформаторного выпрямителя на напряжение 9 В, а его нагрузка изолирована от схемы управления.

К достоинствам термореле  можно отнести широкий рабочий  диапазон – с его помощью можно  регулировать температуру от 0 до 150 ^оС. Мощность нагрузки зависит от типа электромеханического реле, которое вы используете.

Общий вид термореле представлен  на рисунке 1, его принципиальная электрическая  схема – на рисунке 2.

 

Рисунок 1. Общий вид термореле 0…150 ^оС

 

Рисунок 2. Схема электрическая  принципиальная. На схеме неверно  указан номинал резистора R6: должно быть 3,3 кОм. Номинал R9 - 10 кОм

 

Технические характеристики

Диапазон предварительной  установки температуры: 0…150 ^oС.

Максимально допустимый ток  нагрузки, не менее, А: 10.

Напряжение питания устройства, В: 9…12.

Ток потребления, не более, мА: 120.

Размеры печатной платы, мм: 45 х 30.

 

Термореле выполнено на основе триггера Шмитта (VT1, VT2), что позволяет  исключить ложные срабатывания. В  качестве датчика используется терморезистор R13. С помощью резистора R1 устанавливается  порог срабатывания триггера. Выходной каскад термореле выполнен на ключевом транзисторе VT3, нагрузкой которого служит электромагнитное реле К1. Светодиод VD1 используется для индикации срабатывания реле и облегчает настройку устройства.

Чтобы изменить зависимость  включения и выключения реле от температуры  на обратную, терморезистор R13 необходимо подключить к контактам 1, 2 печатной платы.

Для повышения надежности устройства, при работе вне помещения  или при повышенной влажности, на печатной плате предусмотрена установка  постоянных резисторов R3 или R4, определяющих порог срабатывания, при этом R1 не устанавливается. При подключении R13 к конт. 2, 3 необходимо опытным путем  подобрать R3 (R4 не устанавливать), при  подключении R13 к конт. 1, 2 подберите  и установите R4 (R3 не устанавливать).

Для управления внешними электронными устройствами термореле имеет дополнительный выход (конт. 5) типа “открытый коллектор”. При его использовании элементы VD1, VD2, R12, K1 устанавливать не нужно.

Смонтировав термореле в  соответствии с монтажной схемой (рис. 3 и рис. 4), соедините монтажными проводами датчик температуры R13 с  контактами 2, 3 устройства (длина соединительных проводов не должна превышать 5 м). Подключите устройство к источнику питания, соблюдая полярность в соответствии со схемой.

 

Рисунок 3. Печатная плата, вид  сверху

 

Рисунок 4. Печатная плата, вид  снизу

 
 

Включив питание, с помощью  подстроечного резистора установите необходимую температуру срабатывания термореле. Правильно собранное  устройство дополнительной настройке  не нуждается.

 

 

 

 

Конструкція і  монтаж термоперетворювачів опору  та термоелектричних термометрів. Схеми  підключення             

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           

Термоелектричні термометри для контролю температури поверхні трубопроводів або обладнання встановлюють так , щоб їх робочі частини щільно прилягали до контрольованої поверхні . Для цього перед установкою місце  зіткнення поверхневих термоелектричних термометрів з трубопроводами та обладнанням ретельно очищають від  окалини та запилюють до металевого блиску плоску лиску , що забезпечує зіткнення  термоелектричного термометра з  поверхнею трубопроводу або обладнання. Потім приварюють колодки притисків , під які просовують термоелектричний термометр , щільно притискається до контрольованої поверхні .

 

Приклад монтажу поверхневого термоелектричного термометра :

 

а _ установка термоелектричного  термометра , б - конструкція притиску ;

 

1 - притиск ,

2 - трубопровід ,

3 - ізоляція ,

4 - легко знімається шар  ізоляції ,

5 - термометр ,

6 - колодка ,

7 - планка ,

8 - болт ,

9 - гайка

 

При монтажі на трубопроводі 2 термоелектричний термометр 5 приганяють по зовнішній його поверхні. Кінець його розташовують уздовж трубопроводів  в постійному температурному полі , що зменшує похибка вимірювання , і покривають тепловою ізоляцією 3 .

 

Термоелектричні термометри для контролю температури всередині  трубопроводів або обладнання занурюють  робочим кінцем в ці трубопроводи або обладнання . Правила установки  термоелектричних термометрів на трубопроводах  аналогічні правилам установки термоперетворювачів  опору .

 

При установці термоелектричного  термометра на трубопроводі високого тиску застосовують мало інерційні  термоелектричні термометри , робочий  кінець яких всередині приварюють до дна захисного чохла або оголюють . Термоелектричні термометри в захисних чохлах , виготовлених з різних металів , занурюють у вимірювану середу на глибину , що не перевищує зазначену  в паспорті заводу -виготовлювача. Термоелектричні  термометри у фарфоровій арматурі можна  занурювати в зону високих температур тільки на довжину порцелянової захисної трубки .

 

Для вертикальної установки  застосовують термоелектричні термометри з штуцером . Їх встановлюють без  заставної оправи , безпосередньо  угвинчуючи в бобишку . При горизонтальній установці термоелектричних термометрів  використовують заставні оправи , які  кріплять на фланці або приварюють до металевої стінки.

 

 

 

 

Установка термоелектричного  термометра в цегляній кладці (а) і  на трубопроводі високого тиску (б) :

1 - термометр

 

2 - трубопровід ,

 

3 - бобишка ,

 

4 - прокладка ,

 

5 - штуцер

 

 

Прокладка сполучних ліній  компенсаційним термо проводи повинна  бути доведена до місця з постійною  температурою. При підключенні до вимірювального пристрою декількох  термоелектричних термометрів через  перемикач вільні кінці компенсаційних проводів зводять в одне місце.