Автоматизированные системы управления химико- технологическими процессами Доцент, к.т.н., Вильнина Анна Владимировна 1. - презентация

1 Автоматизированные системы управления химико- технологическими процессами Доцент, к.т.н., Вильнина Анна Владимировна 1

2 2 Измерение расхода Расход вещества это его количество, протекающее через сечение трубопровода в единицу времени. Для измерения расхода веществ применяют : расходомеры переменного перепада давлений, расходомеры постоянного перепада давлений электромагнитные, ультразвуковые, вихревые, кориолисовые, тепловые и турбинные.

3 3 Расходомеры переменного перепада давления

4 4 Расходомеры постоянного перепада давления Принцип действия ротаметров состоит в том, что гидродинамическое давление измеряемого потока среды воздействует на поплавок, вызывая его вертикальное перемещение.

5 5 Электромагнитные расходомеры

6 6 Достоинства электромагнитных расходомеров 1.Безынерционны 2.Наличие взвешенных частиц в жидкости и пу­зырьков газа 3.Физико-химические свойства измеряемой жидкости (вязкость, плотность, температура и т. п.) 4.Расход агрессивных и абразивных сред Недостатки: слабая помехоустойчивость. Диапазон измерения - от от 0,002 до м 3 /ч. Не применимы для жидкостей с низкой электропроводностью 10 5 – 10 7 Ом 1 см 1

7 7 Ультразвуковые расходомеры

8 8

9 9 Достоинствами ультразвуковых расходомеров являются: малое или полное отсутствие гидравлического сопротивления, надежность (так как отсутствуют подвижные механические элементы), высокая точность, быстродействие, помехозащищенность. Недостатками ультразвуковых расходомеров является чувствительность к содержанию твердых и газообразных включений, сильная подверженность электромагнитным помехам.

10 10 Вихревые расходомеры Вихревыми называются расходомеры, расход которых зависит от частоты колебания давления. Колебания давления возникают в потоке в процессе вихреобразования после препятствия определенной формы, установленного в трубопроводе (эффект Кармана). Для измерения частоты возникающих вихрей могут использоваться электромагнитные, акустические, силовые преобразователи.

11 11 Вихревые расходомеры Достоинства: * Простота и надежность преобразователя расхода; * Отсутствие подвижных частей; * Большой диапазон измерений; * Линейный измерительный сигнал; * Достаточно высокую точность измерения; * Стабильность показаний; * Независимость показаний от давления и температуры; * Сравнительная несложность измерительной схемы; * Возможность получений универсальной градуировки.

12 12 Вихревые расходомеры Недостатки вихревых расходомеров Невозможно использовать при малых скоростях потока; Значительная потеря давления (может достигнуть кПа); Изготавливают для труб имеющих диаметр от 25 до мм; Работу вихревых расходомеров могут нарушать акустические и вибрационные пульсации (такие помехи создаются различными источниками: насосами, компрессорами, вибрирующими трубами и т. д.).

13 13 Кориолисовые расходомеры Кориолисовы расходомеры приборы, использующие для измерения массового расхода жидкостей, газов и всвесей без предварительного определения плотности и объема эффект Кориолиса. расходомерымассового расходаэффект Кориолиса

14 14 Кориолисовые расходомеры Преимущества измерения кориолисовым расходомером: высокая точность измерений параметров; работают вне зависимости от направления потока; не требуются прямолинейные участки трубопровода до и после расходомера; нет затрат на установку вычислителей расхода; надёжная работа при наличии вибрации трубопровода, при изменении температуры и давления рабочей среды; длительный срок службы и простота обслуживания благодаря отсутствию движущихся и изнашивающихся частей; нет необходимости в периодической перекалибровке и регулярном техническом обслуживании; измеряют расход сред с высокой вязкостью.

15 15 Тахометрические (турбинные) расходомеры Расходомер или счетчик воды, имеющий подвижной, обычно вращающийся элемент, скорость движения которого пропорциональна объемному расходу.

16 16 Тепловой расходомер Принцип действия расходомера: Измерение эффекта теплового воздействия на поток, зависящее от расхода. Применение: Расходомеры в основном предназначены для измерения расхода газа в лабораторных условиях, реже жидкости. Разновидности тепловых расходомеров: - калориметрический тепловой расходомер - термоконвективный тепловой расходомер - термоанемометрический тепловой расходомер Недостатки: Малая надежность.

17 17 Газоанализаторы Газоанализа́тор измерительный прибор для определения качественного и количественного состава смесей газов.измерительный приборопределения качественного и количественного составасмесейгазов По принципу действия: 1.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные химические реакции. 2.Приборы, основанные на физических методах анализа, включающих вспомогательные физико-химические процессы (термохимические, электрохимические, фотоколориметрические, хроматографические и др.). 3.Приборы, основанные на чисто физических методах анализа (термокондуктометрические, денсиметрические, магнитные, оптические и др.).

18 18 Термокондуктометрические газоанализаторы Работа термокондуктометрических газоанализаторов основана на зависимости теплопроводности газовой смеси от наличия различных компонентов, входящих в ее состав.

19 19 Термохимические газоанализаторы Принцип работы газоанализаторов, использующих термохимические датчики концентрации, основан на измерении повышения температуры нагретой платиновой нити, на поверхности которой происходит каталитическое сгорание горючих компонентов газовой смеси.

20 20 Оптические газоанализаторы В основу работы оптического газоанализатора положено свойство селективного поглощения различными газами потока излучения.

21 21 Измерение концентрации растворов 1.Кондуктометрические анализаторы 2.Потенциометрические анализаторы 3.Денсиметрические анализаторы 4.Ультразвуковые анализаторы